(57)【要約】      （修正有）【課題】通信帯域を効率的に利用し、符号化により通信データが増大する通信チャネルを除く通信チャネルの遅延時間及び符号化する通信チャネルのビット誤り率の増大を回避して通信環境を維持することが可能な多重通信システム及び多重通信方法を提供する。【解決手段】送信装置は、ｐ個の符号器と、（Ｎ−ｐ）個のチャネルの信号のビット列及び前記ｐ個の符号器から出力されるｐ個の符号化信号のビット列にそれぞれ所定の重みを付与して前記多重化信号を生成して出力する多重化器と、前記多重化信号を送信する送信器と、備え、受信装置は、前記送信器から送信される前記多重化信号を受信する受信器と、前記受信器から出力される前記多重化信号をＮ個に分配して出力する分配器と、前記分配器から出力されるｐ個の多重化信号毎に設けられ前記ｐ個のチャネルの信号をそれぞれ前記符号化方式に対応して復号化するｐ個の復号器と、を備える。【選択図】図１
2006352373.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｎ（ただし、Ｎは２以上の整数とする。）個のチャネルの信号を多重化した多重化信号を送信する送信装置と、前記送信装置と対向接続され前記送信装置から送信される前記多重化信号を受信する受信装置と、を有する多重通信システムであって、
前記送信装置は、
前記Ｎ個のチャネルの信号のうちｐ（ただし、ｐはＮ以下の自然数とする。）個のチャネルの信号毎に設けられ前記チャネルの信号を所定の符号化方式で符号化して出力するｐ個の符号器と、
前記Ｎ個のチャネルの信号のうち前記ｐ個のチャネルの信号を除く（Ｎ−ｐ）個のチャネルの信号のビット列及び前記ｐ個の符号器から出力されるｐ個の符号化信号のビット列にそれぞれ所定の重みを付与して前記多重化信号を生成して出力する多重化器と、
前記多重化器から出力される前記多重化信号を所定の通信方式で送信する送信器と、を備え、
前記受信装置は、
前記送信器から送信される前記多重化信号を受信し電気信号として出力する受信器と、
前記受信器から出力される前記多重化信号をＮ個に分配して出力する分配器と、
前記分配器から出力されるＮ個の前記多重化信号のうちｐ個の多重化信号毎に設けられ前記ｐ個のチャネルの信号をそれぞれ前記符号化方式に対応して復号化するｐ個の復号器と、
を備えることを特徴とする多重通信システム。
【請求項２】
前記符号化方式を所定の符号長の拡散符号による直接拡散符号化方式とすることを特徴とする請求項１に記載の多重通信システム。
【請求項３】
前記受信器は、受信した前記多重化信号を自動利得増幅して出力し、
前記受信装置は、
前記分配器からの前記Ｎ個の多重化信号のうち前記ｐ個の多重化信号を除く（Ｎ−ｐ）個の多重化信号毎に設けられ前記送信装置で多重化された前記多重化信号を識別再生する再生器をさらに備え、
前記再生器のそれぞれは、前記分配器からの前記多重化信号を取得し、前記多重化信号から再生したクロック信号に前記多重化信号を同期させて前記多重化信号を識別再生する第１データ再生器を備え、
前記復号器のそれぞれは、前記分配器からの前記多重化信号と前記拡散符号との相関をとる相関器と、前記相関器で相関をとられた相関信号を取得し、前記相関信号から再生したクロック信号に前記相関信号を同期させて前記Ｎ個のチャネルの信号のうちいずれか１個のチャネルの信号を識別再生する第２データ再生器をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の多重通信システム。
【請求項４】
前記受信器は、受信した前記多重化信号を自動利得増幅して出力し、
前記受信装置は、
前記分配器からの前記Ｎ個の多重化信号のうち前記ｐ個の多重化信号を除く（Ｎ−ｐ）個の多重化信号毎に設けられ前記送信装置で多重化された前記多重化信号を識別再生する再生器をさらに備え、
前記再生器のそれぞれは、前記分配器からの前記多重化信号と第１参照信号とを取得し、前記多重化信号から再生したクロック信号と前記第１参照信号とのいずれか一方に前記多重化信号を同期させて前記多重化信号を識別再生する第１データ再生器を備え、
前記復号器のそれぞれは、前記分配器からの前記多重化信号と前記拡散符号との相関をとる相関器と、前記相関器で相関をとられた相関信号を取得し、前記相関信号から再生したクロック信号に前記相関信号を同期させて前記Ｎ個のチャネルの信号のうちいずれか１個のチャネルの信号を識別再生する第２データ再生器をさらに備え、
ｐ個の前記第２データ再生器のうちｑ（ただし、ｑはｐ以下の自然数とする。）個の前記第２データ再生器は、識別再生と共に前記相関信号から再生した前記クロック信号に同期するクロック信号を出力し、
前記第１データ再生器において前記第１参照信号をいずれかの前記第２データ再生器から出力される前記クロック信号とすることを特徴とする請求項２に記載の多重通信システム。
【請求項５】
前記受信器は、受信した前記多重化信号を自動利得増幅して出力し、
前記受信装置は、
前記分配器からの前記Ｎ個の多重化信号のうち前記ｐ個の多重化信号を除く（Ｎ−ｐ）個の多重化信号毎に設けられ前記送信装置で多重化された前記多重化信号を識別再生する再生器をさらに備え、
前記復号器のそれぞれは、前記分配器からの前記多重化信号と前記拡散符号との相関をとる相関器と、前記相関器で相関をとられた相関信号と第２参照信号とを取得し、前記相関信号から再生したクロック信号と前記第２参照信号とのいずれか一方に前記相関信号を同期させて前記Ｎ個のチャネルの信号のうちいずれか１個のチャネルの信号を識別再生する第２データ再生器をさらに備え、
ｐ個の前記第２データ再生器のうちｑ（ただし、ｑはｐ以下の自然数とする。）個の前記第２データ再生器は、識別再生と共に前記相関信号から再生した前記クロック信号と前記第２参照信号とのいずれか一方に同期するクロック信号を出力し、
前記第２データ再生器において前記第２参照信号を他の前記第２データ再生器から出力される前記クロック信号とすることを特徴とする請求項２に記載の多重通信システム。
【請求項６】
前記送信装置は、前記Ｎ個のチャネルの信号に対する前記重みの大きさ及び前記ｐ個のチャネルの信号に対する前記拡散符号又は前記拡散符号の符号長を設定する設定器をさらに備えることを特徴とする請求項３から５のいずれかに記載の多重通信システム。
【請求項７】
前記受信装置は、前記送信装置の送信する前記Ｎ個のチャネルの信号に対する前記重みの大きさ及び前記ｐ個のチャネルの信号に対する前記拡散符号又は前記拡散符号の符号長を、前記送信装置から受信する前記多重化信号に基づいて決定し前記送信装置に通知する通知器をさらに備え、
前記送信装置において前記設定器は、
前記通知器から通知された前記重みの大きさ、前記拡散符号又は前記拡散符号の符号長に従って前記重みの大きさ、前記拡散符号又は前記拡散符号の符号長を設定することを特徴とする請求項６に記載の多重通信システム。
【請求項８】
前記受信装置は、前記復号器で復号化された前記ｐ個のチャネルの信号からチャネル毎に前記ｐ個のチャネルの信号のビット誤り率を測定するｐ個の誤り率測定器をさらに備え、
前記通知器は、前記ｐ個の誤り率測定器で測定されたｐ個のビット誤り率が許容ビット誤り率以下となるように前記重みの大きさ、前記拡散符号又は前記拡散符号の符号長を決定することを特徴とする請求項７に記載の多重通信システム。
【請求項９】
前記送信装置において、前記Ｎを２とした２個のチャネルの信号のうち前記ｐを１とした１個のチャネルの信号に対する重みをＷ１（ただし、Ｗ１は自然数とする。）とし、他の１個のチャネルの信号に対する重みをＷ２（ただし、Ｗ２は１とする。）とし且つ前記ｐを１とした１個のチャネルの信号に対する前記許容ビット誤り率をｅ（ｅは、任意の値とする。）とした場合、
前記受信装置において前記通知器は、
前記誤り率測定器で測定され前記ｐを１とした１個のチャネルの信号に対する前記ビット誤り率をｅｍとして、ｅｍがｅ未満のときは前記拡散符号の符号長をＬ１（ただし、Ｌ１は自然数とする。）に決定し、ｅｍがｅ以上のときは前記拡散符号の符号長をＬ２（ただし、Ｌ２は自然数とし且つＬ１＜Ｌ２とする。）に決定することを特徴とする請求項８に記載の多重通信システム。
【請求項１０】
前記送信装置は、
前記ｐ個の符号器の前段で予め前記ｐ個のチャネルの信号をチャネル毎に格納するｐ個のバッファと、前記多重化器の前段で予め前記（Ｎ−ｐ）個のチャネルの信号をチャネル毎に格納する（Ｎ−ｐ）個のバッファと、Ｎ個の前記バッファに格納されたチャネルの信号の量をバッファ毎に測定するバッファ量測定器と、前記バッファ量測定器で測定されるバッファ量を通知する通知信号を生成して前記ｐ個のチャネルの信号のうちいずれか１個のチャネルの信号として出力する通知信号生成器と、をさらに備え、
前記受信装置において前記通知器は、
前記通知信号生成器から出力される前記通知信号及び前記誤り率測定器の測定する前記ビット誤り率に基づいて前記重みの大きさ、前記拡散符号又は前記拡散符号の符号長を決定することを特徴とする請求項８に記載の多重通信システム。
【請求項１１】
前記送信装置は、
前記ｐ個の符号器の前段で予め前記ｐ個のチャネルの信号をチャネル毎に格納するｐ個のバッファと、前記多重化器の前段で予め前記（Ｎ−ｐ）個のチャネルの信号をチャネル毎に格納する（Ｎ−ｐ）個のバッファと、Ｎ個の前記バッファに格納されたチャネルの信号の量をバッファ毎に測定するバッファ量測定器をさらに備え、
前記設定器は、前記バッファ量測定器で測定されるバッファ量に対応する所定の値に前記重みを設定することを特徴とする請求項６に記載の多重通信システム。
【請求項１２】
前記送信装置において、前記Ｎを２とした場合、
前記送信装置において前記設定器は、
前記バッファ量測定器で測定され前記ｐを１とした１個のチャネルの信号のバッファ量が０のときは前記ｐを１とした１個のチャネルの信号に対する重みを０とし且つ他の１個のチャネルの信号に対する重みを１とし、前記バッファ量測定器で測定され前記ｐを１とした１個のチャネルの信号のバッファ量が０より大きいときは前記ｐを１とした１個のチャネルの信号に対する重みを１とし且つ他の１個のチャネルの信号に対する重みをＷ（ただし、Ｗは自然数とする。）とすることを特徴とする請求項１１に記載の多重通信システム。
【請求項１３】
前記送信装置は、
前記ｐ個の符号器の前段で予め前記ｐ個のチャネルの信号をチャネル毎に格納するｐ個のバッファと、前記多重化器の前段で予め前記（Ｎ−ｐ）個のチャネルの信号をチャネル毎に格納する（Ｎ−ｐ）個のバッファと、Ｎ個の前記バッファに格納されたチャネルの信号の量をバッファ毎に測定するバッファ量測定器と、
前記バッファ量測定器で測定されるバッファ量に応じて前記Ｎ個のチャネルの信号に対する前記重みの大きさ及び前記ｐ個のチャネルの信号に対する前記拡散符号又は前記拡散符号の符号長をチャネル毎に設定する設定器をさらに備え、
前記受信装置において前記（Ｎ−ｐ）個の再生器のそれぞれは、前記第１データ再生器の前段で予め前記多重化信号を前記重み及び前記符号長に応じた所定時間だけ遅延させて出力する遅延器をさらに備えることを特徴とする請求項４に記載の多重通信システム。
【請求項１４】
前記送信装置において前記設定器が、前記Ｎを２とした２個のチャネルの信号のうち前記ｐを１とした１個のチャネルの信号に対する重みを１とし且つ他の１個のチャネルの信号に対する重みをＷ（ただし、Ｗは自然数とする。）と設定し且つ前記ｐを１とした１個のチャネルの信号に対する符号長をＬ（ただし、Ｌは自然数とする。）と設定する場合、
前記受信装置において前記遅延器は、前記多重化信号を前記所定時間ｄ（ただし、ｄはＬ×（１＋Ｗ）／（前記２個のチャネルの信号のビットレート）の自然数倍とする。）だけ遅延させることを特徴とする請求項１３に記載の多重通信システム。
【請求項１５】
前記送信装置をＭ（ただし、Ｍは２以上の整数とする。）個設け、
前記受信装置は、前記分配器及び前記復号器をＭ個ずつ備え、
前記受信装置において前記受信器は、Ｍ個の前記送信装置から受信したＭ個の前記多重化信号を多重化信号毎にＭ個の前記分配器に向けて出力することを特徴とする請求項１から１４のいずれかに記載の多重通信システム。
【請求項１６】
請求項１から請求項１４のいずれかに記載の送信装置。
【請求項１７】
請求項１から請求項１４のいずれかに記載の受信装置。
【請求項１８】
送信装置がＮ（ただし、Ｎは２以上の整数とする。）個のチャネルの信号を多重化した多重化信号を送信し、前記送信装置と対向接続される受信装置が前記送信装置から送信される前記多重化信号を受信する多重通信方法であって、
前記送信装置は、
前記Ｎ個のチャネルの信号のうちｐ（ただし、ｐはＮ以下の自然数とする。）個のチャネルの信号を所定の符号化方式で符号化し、符号化した符号化信号のビット列及び前記Ｎ個のチャネルの信号のうち前記ｐ個のチャネルの信号を除く（Ｎ−ｐ）個のチャネルの信号のビット列にそれぞれ所定の重みを付与して前記多重化信号を生成して所定の通信方式で送信し、
前記受信装置は、
前記送信装置から送信される前記多重化信号を受信し電気信号として出力してＮ個に分配し、分配したＮ個の前記多重化信号のうちｐ個の前記多重化信号を前記符号化方式に対応してチャネル毎に復号化することを特徴とする多重通信方法。
【請求項１９】
前記符号化方式を所定の符号長の拡散符号による直接拡散符号化方式とし、
前記受信装置は、受信した前記多重化信号を自動利得増幅してＮ個に分配し、分配した前記Ｎ個の多重化信号のうち前記ｐ個の多重化信号を除く（Ｎ−ｐ）個の多重化信号を前記多重化信号から再生したクロック信号に同期させて前記（Ｎ−ｐ）個の多重化信号をさらに識別再生し、
前記ｐ個の多重化信号を復号する際に、前記受信装置は、前記多重化信号と前記拡散符号との相関をとり、相関をとった相関信号を前記相関信号から再生したクロック信号に同期させて前記Ｎ個のチャネルの信号を識別再生することを特徴とする請求項１８に記載の多重通信方法。
【請求項２０】
前記符号化方式を所定の符号長の拡散符号による直接拡散符号化方式とし、
前記受信装置は、受信した前記多重化信号を自動利得増幅してＮ個に分配し、分配した前記Ｎ個の多重化信号のうち前記ｐ個の多重化信号を除く（Ｎ−ｐ）個の多重化信号をそれぞれ前記多重化信号から再生したクロック信号と第１参照信号とのいずれか一方に同期させて前記（Ｎ−ｐ）個の多重化信号をさらに識別再生し、
前記ｐ個の多重化信号を復号する際に、前記多重化信号と前記拡散符号との相関をとり、相関をとった相関信号を前記相関信号から再生したクロック信号に同期させて前記ｐ個のチャネルの信号を識別再生し、
前記ｐ個の多重化信号のうちｑ（ただし、ｑはｐ以下の自然数とする。）個についてｑ個の前記チャネルの信号を識別再生する際に、識別再生と共に前記相関信号から再生した前記クロック信号に同期するｑ個のクロック信号を生成し、
前記（Ｎ−ｐ）個の多重化信号を識別する際に前記第１参照信号を前記ｑ個のクロック信号のうちいずれかのクロック信号とすることを特徴とする請求項１８に記載の多重通信方法。
【請求項２１】
前記符号化方式を所定の符号長の拡散符号による直接拡散符号化方式とし、
前記受信装置は、受信した前記多重化信号を自動利得増幅してＮ個に分配し、分配した前記Ｎ個の多重化信号のうち前記ｐ個の多重化信号を除く（Ｎ−ｐ）個の多重化信号をそれぞれ識別再生し、
前記ｐ個の多重化信号を復号する際に、前記多重化信号と前記拡散符号との相関をとり、相関をとった相関信号を前記相関信号から再生したクロック信号と第２参照信号とのいずれか一方に同期させて前記ｐ個のチャネルの信号を識別再生し、
前記ｐ個の多重化信号のうちｑ（ただし、ｑはｐ以下の自然数とする。）個についてｑ個の前記チャネルの信号を識別再生する際に、識別再生と共に前記相関信号から再生した前記クロック信号と前記第２参照信号とのいずれか一方に同期するｑ個のクロック信号を生成し、
前記ｐ個のチャネルの信号を識別再生する際に、前記第２参照信号を他の前記第２参照信号に同期する前記ｑ個のクロック信号のうちいずれかのクロック信号とすることを特徴とする請求項１８に記載の多重通信方法。
【請求項２２】
前記受信装置は、復号化した前記ｐ個のチャネルの信号からチャネル毎にビット誤り率を測定し、測定したｐ個の前記ビット誤り率がそれぞれ許容ビット誤り率以下となるように前記Ｎ個のチャネルの信号に対する前記重みの大きさ及び前記ｐ個のチャネルの信号に対する前記拡散符号又は前記拡散符号の符号長を決定して前記送信装置に通知し、
前記送信装置は、前記受信装置から通知された前記重みの大きさ、前記拡散符号又は前記拡散符号の符号長に従って前記重みの大きさ、前記拡散符号又は前記拡散符号の符号長を設定することを特徴とする請求項１９から２１のいずれかに記載の多重通信方法。
【請求項２３】
前記送信装置は、前記ｐ個のチャネルの信号を符号化する前に前記ｐ個のチャネルの信号を予めチャネル毎にバッファに格納し且つ前記Ｎ個のチャネルの信号を多重化する前に前記（Ｎ−ｐ）個のチャネルの信号を予めチャネル毎にバッファに格納し、格納した前記Ｎ個のチャネルの信号の量をバッファ毎に測定し、測定したバッファ量を通知する通知信号を生成して前記ｐ個のチャネルの信号のいずれか１のチャネルの信号として送信し、
前記受信装置は、前記送信装置から送信された前記通知信号及び測定した前記ｐ個のビット誤り率に基づいて前記重みの大きさ、前記拡散符号又は前記拡散符号の符号長を決定することを特徴とする請求項２２に記載の多重通信方法。
【請求項２４】
前記送信装置が、前記ｐ個のチャネルの信号を符号化する前に前記ｐ個のチャネルの信号を予めチャネル毎にバッファに格納し且つ前記Ｎ個のチャネルの信号を多重化する前に前記（Ｎ−ｐ）個のチャネルの信号を予めチャネル毎にバッファに格納し、格納した前記Ｎ個のチャネルの信号の量をバッファ毎に測定し且つ測定したバッファ量に対応する所定の値に、前記Ｎ個のチャネルの信号に対する前記重みＷｉ及び前記ｐ個のチャネルの信号に対する前記拡散符号の符号長Ｌｊ（ただし、ｉはＮ以下で前記Ｎ個のチャネルの信号のそれぞれのチャネルに対応し、ｊはｐ以下で前記ｐ個のチャネルの信号のそれぞれのチャネルに対応する。）を設定する場合、
前記受信装置は、
前記（Ｎ−ｐ）個の多重化信号を再生する前に予め前記多重化信号を所定時間遅延させ、
前記多重化信号を遅延させる際に、前記受信装置は、前記所定時間ｄｉ（ただし、ｉ＝ｊでｄｉはチャネル毎にＬｊ×（１＋Ｗｉ）の自然数倍とする。）だけ遅延させることを特徴とする請求項２０に記載の多重通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の異なる通信チャネルを単一の送信手段に多重化する多重通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、単一の送信源に複数の通信チャネルを多重化する多重化通信方式には以下のようなものが知られている。
【０００３】
通信チャネル毎に通信データを格納するバッファを送信側の装置に設置し、送信源から送信する前に通信データを一度バッファに格納する。
【０００４】
スケジューラは、チャネル毎のバッファに格納されている通信データの総量を参照し、予め定められた順番で、通信データを読み出すバッファを選択し、選択したバッファから通信データを読み出し、受信側の装置に向けて送信する。
【０００５】
このとき、通信データはデータブロック単位で読み出される。通信データの形式がイーサネット（登録商標）形式であれば、６４〜１５１８ｂｙｔｅｓのイーサネット（登録商標）フレーム単位、ＡＴＭ形式であれば、５３ｂｙｔｅｓのＡＴＭセル単位で読み出される（例えば、非特許文献１から５を参照。）。また、このとき、フレーム単位で誤り訂正を行うこともある（例えば、非特許文献２を参照。）
【０００６】
スケジューリング則には、各チャネルから順番に読み出すラウンドロビンスケジューリング（例えば、非特許文献５又は６を参照。）、各チャネルに優先度をつけ、高優先のチャネルの通信データを読み出すプライオリティスケジューリング（例えば、非特許文献３又は６を参照。）などの方法がある。
【０００７】
上記の方式により、複数の通信チャネルの通信データを単一の送信源に多重することができる。
【０００８】
【非特許文献１】ＩＥＥＥ  Ｓｔｄ８０２．３．２０００
【非特許文献２】ＩＥＥＥ  Ｓｔｄ８０２．３ａｈ−２００４
【非特許文献３】ＩＥＥＥ  Ｓｔｄ８０２．１Ｄ−２００４
【非特許文献４】Ｊｏｈｎ  Ｂ．Ｎａｇｌｅ“Ｏｎ  Ｐａｃｋｅｔ  Ｓｗｉｔｃｈｅｓ  ｗｉｔｈ  Ｉｎｆｉｎｉｔｅ  Ｓｔｏｒａｇｅ”，ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ  Ｏｎ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｖｏｌ．ＣＯＭ−３５，Ｎｏ．４，Ａｐｒｉｌ  １９８７
【非特許文献５】Ｍａｎｏｌｉｓ  Ｋａｔｅｖｅｎｉｓ  ａｎｄ  Ｃｏｓｔａｓ  Ｃｏｕｒｓｏｕｂｅｔｉｓ“Ｗｅｉｇｈｔｅｄ  Ｒｏｕｎｄ−Ｒｏｂｉｎ  Ｃｅｌｌ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ  ｉｎ  ａ  Ｇｅｎｅｒａｌ−Ｐｕｒｐｏｓｅ  ＡＴＭ  Ｓｗｉｔｃｈ  Ｃｈｉｐ”，ＩＥＥＥ  Ｊｏｕｒｎａｌ  Ｏｎ  Ｓｅｌｅｃｔｅｄ  Ａｒｅａｓ  ＩｎＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｖｏｌ．９，Ｎｏ．８，Ｏｃｔｏｒｂｅｒ  １９９１
【非特許文献６】戸田巌著「詳解ネットワークＱｏＳ技術」オーム社、２００１年５月発行
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、この多重通信方式では、以下のような課題がある。
【００１０】
通信チャネル毎に必要とされる要求が異なる場合、又は通信チャネルに設定されているアプリケーションが異なる場合などで、チャネル毎の優先度が異なる場合がある。この場合、一般に要求される条件は、伝送速度、保証帯域又は遅延特性が例示できるが、チャネル毎に要求される信頼度が異なる場合もある。
【００１１】
すなわち、劣悪な通信環境においても、十分に小さい誤り率で通信することが求められるような通信チャネルである。さらには、通信環境が突然劣化しても、十分に小さい誤り率で通信可能であることが求められる。これを実現するためには、上記の多重通信方式においては、以下のように通信を行う必要がある。
【００１２】
通信チャネル毎に、要求に応じた符号化処理を行い、必要な誤り率を確保する。このときの符号化方式には、誤り訂正符号を付与する方式や拡散符号を用いる方式がある。しかし、この方式では、符号化処理により、送信すべき通信データ量が必ず増加するため、この符号化された通信データを単一の送信器から送信するのに必要な時間は増大する。
【００１３】
その間、他のチャネルからの通信データを送信することはできないため、他のチャネルの通信データは長時間バッファ内に格納されたままとなり、このチャネルの遅延時間は増大する。特に、誤り率を著しく改善することができる拡散符号化を行う場合、通信データ１ビットに対し、符号長Ｌビットの拡散符号を必要とするため、他のチャネルの待ち時間は単純に以前のＬ倍となる。
【００１４】
これにより、きわめて長時間にわたり他のチャネルの通信データは送信装置から送信されることがなく、これらの通信チャネルを利用するアプリケーションに大きな影響を与える。また、不要に長い符号を用いると、通信帯域の利用効率を低下させてしまう。
【００１５】
従って、本発明では、通信帯域を効率的に利用し、符号化により通信データが増大する通信チャネルを除く通信チャネルの遅延時間及び符号化する通信チャネルのビット誤り率の増大を回避して通信環境を維持することが可能な多重通信システム及び多重通信方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明では、上記目的を達成するために、送信装置から送信する複数の信号を予め符号化し、所定の重みを掛け合わせてビット単位で多重化することとした。また、送信装置と対向接続された受信装置側でビット誤り率を測定し、送信装置で符号化する際の符号又は符号長、並びに多重化する際のビット列に対する重みを受信装置側で設定することとした。
【００１７】
具体的には、本発明に係る多重通信システムは、Ｎ（ただし、Ｎは２以上の整数とする。）個のチャネルの信号を多重化した多重化信号を送信する送信装置と、前記送信装置と対向接続され前記送信装置から送信される前記多重化信号を受信する受信装置と、を有する多重通信システムであって、前記送信装置は、前記Ｎ個のチャネルの信号のうちｐ（ただし、ｐはＮ以下の自然数とする。）個のチャネルの信号毎に設けられ前記チャネルの信号を所定の符号化方式で符号化して出力するｐ個の符号器と、前記Ｎ個のチャネルの信号のうち前記ｐ個のチャネルの信号を除く（Ｎ−ｐ）個のチャネルの信号のビット列及び前記ｐ個の符号器から出力されるｐ個の符号化信号のビット列にそれぞれ所定の重みを付与して前記多重化信号を生成して出力する多重化器と、前記多重化器から出力される前記多重化信号を所定の通信方式で送信する送信器と、を備え、前記受信装置は、前記送信器から送信される前記多重化信号を受信し電気信号として出力する受信器と、前記受信器から出力される前記多重化信号をＮ個に分配して出力する分配器と、前記分配器から出力されるＮ個の前記多重化信号のうちｐ個の多重化信号毎に設けられ前記ｐ個のチャネルの信号をそれぞれ前記符号化方式に対応して復号化するｐ個の復号器と、を備えることを特徴とする。
【００１８】
重みをビット列に掛け合わせて多重化することにより、符号化により通信データが増加したチャネルの信号の送信完了を待つことなく、他のチャネルの信号を送信することができる。そのため、他のチャネルの信号を通信ネットワークから他の通信ネットワークへ送信するのに要する遅延時間を、従来のフレーム毎に出力する場合と比較して短くすることができる。従って、符号化により通信データが増加しても通信環境を劣化させることなく維持することができる。また、複数のチャネルについてチャネル毎に所定の符号化方式で符号化するため、許容ビット誤り率を通信チャネル毎に確保して、通信環境が悪化しても通信可能なチャネルを確保することができる。さらに、重み、符号又は符号長を変えれば、チャネル毎に通信データが増減しても通信帯域の効率的な利用が可能となる。
【００１９】
上記多重通信システムにおいて、前記符号化方式を所定の符号長の拡散符号による直接拡散符号化方式とすることが望ましい。
【００２０】
拡散符号による直接拡散符号化方式は、符号化による通信データ量の増加率が他の符号化方式に比較して大きい。本発明では、通信データ量の増加率の大きい拡散符号化方式においても遅延時間の増大の抑制効果を発揮することができる。
【００２１】
また、上記多重通信システムにおいて、前記受信器は、受信した前記多重化信号を自動利得増幅して出力し、前記受信装置は、前記分配器からの前記Ｎ個の多重化信号のうち前記ｐ個の多重化信号を除く（Ｎ−ｐ）個の多重化信号毎に設けられ前記送信装置で多重化された前記多重化信号を識別再生する再生器をさらに備え、前記再生器のそれぞれは、前記分配器からの前記多重化信号を取得し、前記多重化信号から再生したクロック信号に前記多重化信号を同期させて前記多重化信号を識別再生する第１データ再生器を備え、前記復号器のそれぞれは、前記分配器からの前記多重化信号と前記拡散符号との相関をとる相関器と、前記相関器で相関をとられた相関信号を取得し、前記相関信号から再生したクロック信号に前記相関信号を同期させて前記Ｎ個のチャネルの信号のうちいずれか１個のチャネルの信号を識別再生する第２データ再生器をさらに備えることが望ましい。
【００２２】
このように多重化信号と拡散符号との相関を取ることにより、別途クロック信号を用いなくても符号化したチャネルの信号を効率的に復号することができる。
【００２３】
また、上記多重通信システムにおいて、前記受信器は、受信した前記多重化信号を自動利得増幅して出力し、前記受信装置は、前記分配器からの前記Ｎ個の多重化信号のうち前記ｐ個の多重化信号を除く（Ｎ−ｐ）個の多重化信号毎に設けられ前記送信装置で多重化された前記多重化信号を識別再生する再生器をさらに備え、前記再生器のそれぞれは、前記分配器からの前記多重化信号と第１参照信号とを取得し、前記多重化信号から再生したクロック信号と前記第１参照信号とのいずれか一方に前記多重化信号を同期させて前記多重化信号を識別再生する第１データ再生器を備え、前記復号器のそれぞれは、前記分配器からの前記多重化信号と前記拡散符号との相関をとる相関器と、前記相関器で相関をとられた相関信号を取得し、前記相関信号から再生したクロック信号に前記相関信号を同期させて前記Ｎ個のチャネルの信号のうちいずれか１個のチャネルの信号を識別再生する第２データ再生器をさらに備え、ｐ個の前記第２データ再生器のうちｑ（ただし、ｑはｐ以下の自然数とする。）個の前記第２データ再生器は、識別再生と共に前記相関信号から再生した前記クロック信号に同期するクロック信号を出力し、前記第１データ再生器において前記第１参照信号をいずれかの前記第２データ再生器から出力される前記クロック信号とすることが望ましい。
【００２４】
予めクロックデータ再生器で生成したクロック信号を第１参照信号として用いると、多重化信号の高安定な識別再生を可能とすると共に、相関信号又はクロック信号のいずれかを選択してデータ再生のクロック信号として用いることにより、再生誤りを防いで通信帯域を効率的に利用することができる。
【００２５】
また、上記多重通信システムにおいて、前記受信器は、受信した前記多重化信号を自動利得増幅して出力し、前記受信装置は、前記分配器からの前記Ｎ個の多重化信号のうち前記ｐ個の多重化信号を除く（Ｎ−ｐ）個の多重化信号毎に設けられ前記送信装置で多重化された前記多重化信号を識別再生する再生器をさらに備え、前記復号器のそれぞれは、前記分配器からの前記多重化信号と前記拡散符号との相関をとる相関器と、前記相関器で相関をとられた相関信号と第２参照信号とを取得し、前記相関信号から再生したクロック信号と前記第２参照信号とのいずれか一方に前記相関信号を同期させて前記Ｎ個のチャネルの信号のうちいずれか１個のチャネルの信号を識別再生する第２データ再生器をさらに備え、ｐ個の前記第２データ再生器のうちｑ（ただし、ｑはｐ以下の自然数とする。）個の前記第２データ再生器は、識別再生と共に前記相関信号から再生した前記クロック信号と前記第２参照信号とのいずれか一方に同期するクロック信号を出力し、前記第２データ再生器において前記第２参照信号を他の前記第２データ再生器から出力される前記クロック信号とすることが望ましい。
【００２６】
予めクロックデータ再生器で生成したクロック信号を第２参照信号として用いると、相関信号の高安定な識別再生を可能とする共に、相関信号又はクロック信号のいずれかを選択してデータ再生のクロック信号として用いることにより、再生誤りを防いで通信帯域を効率的に利用することができる。
【００２７】
また、上記多重通信システムにおいて、前記送信装置は、前記Ｎ個のチャネルの信号に対する前記重みの大きさ及び前記ｐ個のチャネルの信号に対する前記拡散符号又は前記拡散符号の符号長を設定する設定器をさらに備えることが望ましい。
【００２８】
設定器で重み、拡散符号又は拡散符号の符号長を設定することにより、通信環境に応じて送信装置での送信条件を柔軟に変えることが可能となる。
【００２９】
また、上記多重通信システムにおいて、前記受信装置は、前記送信装置の送信する前記Ｎ個のチャネルの信号に対する前記重みの大きさ及び前記ｐ個のチャネルの信号に対する前記拡散符号又は前記拡散符号の符号長を、前記送信装置から受信する前記多重化信号に基づいて決定し前記送信装置に通知する通知器をさらに備え、前記送信装置において前記設定器は、前記通知器から通知された前記重みの大きさ、前記拡散符号又は前記拡散符号の符号長に従って前記重みの大きさ、前記拡散符号又は前記拡散符号の符号長を設定することが望ましい。
【００３０】
このように、受信装置において送信装置の送信制御を行うことにより、受信装置において送信装置の送信状態を認識しながら通信することが可能となる。そのため、通信環境が劣化した場合でも、重み、拡散符号又は拡散符号の符号長を変化させて、通信環境を早急に回復させることができる。
【００３１】
また、上記多重通信システムにおいて、前記受信装置は、前記復号器で復号化された前記ｐ個のチャネルの信号からチャネル毎に前記ｐ個のチャネルの信号のビット誤り率を測定するｐ個の誤り率測定器をさらに備え、前記通知器は、前記ｐ個の誤り率測定器で測定されたｐ個のビット誤り率が許容ビット誤り率以下となるように前記重みの大きさ、前記拡散符号又は前記拡散符号の符号長を決定することが望ましい。
【００３２】
このように、通知器を設けることにより、符号化信号のビット誤り率に対して動的に重み、拡散符号又は拡散符号の符号長を設定することが可能となるため、ビット誤り率が急増することを防止し、通信環境を劣化させることなく維持することができる。
【００３３】
また、上記多重通信システムにおいて、前記送信装置において、前記Ｎを２とした２個のチャネルの信号のうち前記ｐを１とした１個のチャネルの信号に対する重みをＷ１（ただし、Ｗ１は自然数とする。）とし、他の１個のチャネルの信号に対する重みをＷ２（ただし、Ｗ２は１とする。）とし且つ前記ｐを１とした１個のチャネルの信号に対する前記許容ビット誤り率をｅ（ｅは、任意の値とする。）とした場合、前記受信装置において前記通知器は、前記誤り率測定器で測定され前記ｐを１とした１個のチャネルの信号に対する前記ビット誤り率をｅｍとして、ｅｍがｅ未満のときは前記拡散符号の符号長をＬ１（ただし、Ｌ１は自然数とする。）に決定し、ｅｍがｅ以上のときは前記拡散符号の符号長をＬ２（ただし、Ｌ２は自然数とし且つＬ１＜Ｌ２とする。）に決定することが望ましい。
【００３４】
このようにビット誤り率が増加した場合には符号長を長くして、符号化するチャネルの信号のビット誤り率を低下させる。一方、ビット誤り率が許容ビット誤り率以下であれば通信条件を満たしているため、符号長を短くして符号化による通信データ量の増加を抑えることにより、符号化するチャネルの信号の実効的な通信速度を上げ、効率的に通信帯域を利用することができる。
【００３５】
また、上記多重通信システムにおいて、前記送信装置は、前記ｐ個の符号器の前段で予め前記ｐ個のチャネルの信号をチャネル毎に格納するｐ個のバッファと、前記多重化器の前段で予め前記（Ｎ−ｐ）個のチャネルの信号をチャネル毎に格納する（Ｎ−ｐ）個のバッファと、Ｎ個の前記バッファに格納されたチャネルの信号の量をバッファ毎に測定するバッファ量測定器と、前記バッファ量測定器で測定されるバッファ量を通知する通知信号を生成して前記ｐ個のチャネルの信号のうちいずれか１個のチャネルの信号として出力する通知信号生成器と、をさらに備え、前記受信装置において前記通知器は、前記通知信号生成器から出力される前記通知信号及び前記誤り率測定器の測定する前記ビット誤り率に基づいて前記重みの大きさ、前記拡散符号又は前記拡散符号の符号長を決定することが望ましい。
【００３６】
このように、送信装置に格納されているバッファ量及び受信装置でのビット誤り率に基づいて重み、拡散符号又は拡散符号の符号長を設定することにより、バッファ量が増大しても通信環境を劣化させることなく維持することができる。
【００３７】
また、上記多重通信システムにおいて、前記送信装置は、前記ｐ個の符号器の前段で予め前記ｐ個のチャネルの信号をチャネル毎に格納するｐ個のバッファと、前記多重化器の前段で予め前記（Ｎ−ｐ）個のチャネルの信号をチャネル毎に格納する（Ｎ−ｐ）個のバッファと、Ｎ個の前記バッファに格納されたチャネルの信号の量をバッファ毎に測定するバッファ量測定器をさらに備え、前記設定器は、前記バッファ量測定器で測定されるバッファ量に対応する所定の値に前記重みを設定することが望ましい。
【００３８】
通信環境の変化として各チャネルのバッファ量の増減が考えられる。そのため、バッファ量の増減に応じて重みを可変することで、例えば、伝送速度の実効値を維持することができる。
【００３９】
また、上記多重通信システムにおいて、前記送信装置において、前記Ｎを２とした場合、前記送信装置において前記設定器は、前記バッファ量測定器で測定され前記ｐを１とした１個のチャネルの信号のバッファ量が０のときは前記ｐを１とした１個のチャネルの信号に対する重みを０とし且つ他の１個のチャネルの信号に対する重みを１とし、前記バッファ量測定器で測定され前記ｐを１とした１個のチャネルの信号のバッファ量が０より大きいときは前記ｐを１とした１個のチャネルの信号に対する重みを１とし且つ他の１個のチャネルの信号に対する重みをＷ（ただし、Ｗは自然数とする。）とすることが望ましい。
【００４０】
設定器が、このように重みをバッファ量に応じて動的に変更して設定することで、符号化をするチャネルのバッファ量が０のときは、符号化をしないチャネルのバッファからの信号の通信データのみを読み出すことが可能となる。そのため通信帯域を効率的に使用することができる。
【００４１】
また、上記多重通信システムにおいて、前記送信装置は、前記ｐ個の符号器の前段で予め前記ｐ個のチャネルの信号をチャネル毎に格納するｐ個のバッファと、前記多重化器の前段で予め前記（Ｎ−ｐ）個のチャネルの信号をチャネル毎に格納する（Ｎ−ｐ）個のバッファと、Ｎ個の前記バッファに格納されたチャネルの信号の量をバッファ毎に測定するバッファ量測定器と、前記バッファ量測定器で測定されるバッファ量に応じて前記Ｎ個のチャネルの信号に対する前記重みの大きさ及び前記ｐ個のチャネルの信号に対する前記拡散符号又は前記拡散符号の符号長をチャネル毎に設定する設定器をさらに備え、前記受信装置において前記（Ｎ−ｐ）個の再生器のそれぞれは、前記第１データ再生器の前段で予め前記多重化信号を前記重み及び前記符号長に応じた所定時間だけ遅延させて出力する遅延器をさらに備えることが望ましい。
【００４２】
多重化信号を重み及び前記符号長に応じて多重化信号を所定時間遅延させることにより、クロックデータ再生器からのクロック信号の先頭に多重化信号のうち符号化されていない（Ｎ−ｐ）個のチャネルの信号の先頭のビットを合わせることができる。そのため、不要に遅延させることがなく通信速度を維持することができる。
【００４３】
また、上記多重通信システムにおいて、前記送信装置において前記設定器が、前記Ｎを２とした２個のチャネルの信号のうち前記ｐを１とした１個のチャネルの信号に対する重みを１とし且つ他の１個のチャネルの信号に対する重みをＷ（ただし、Ｗは自然数とする。）と設定し且つ前記ｐを１とした１個のチャネルの信号に対する符号長をＬ（ただし、Ｌは自然数とする。）と設定する場合、前記受信装置において前記遅延器は、前記多重化信号を前記所定時間ｄ（ただし、ｄはＬ×（１＋Ｗ）／（前記２個のチャネルの信号のビットレート）の自然数倍とする。）だけ遅延させることが望ましい。
【００４４】
本発明は、特に２つのチャネル信号のうち、一方を符号化し他方を符号化しない場合である。これにより、クロックデータ再生器からのクロック信号の先頭のビットと多重化信号に含まれる符号化されていないチャネルの信号の先頭ビットとの同期を取ることができる。そのため、多重化信号を必要以上に遅延させることがなく伝送速度を低下させない。
【００４５】
また、上記多重通信システムにおいて、前記送信装置をＭ（ただし、Ｍは２以上の整数とする。）個設け、前記受信装置は、前記分配器及び前記復号器をＭ個ずつ備え、前記受信装置において前記受信器は、Ｍ個の前記送信装置から受信したＭ個の前記多重化信号を多重化信号毎にＭ個の前記分配器に向けて出力することが望ましい。
【００４６】
１対多の多重通信システムにおいても、送信装置において総てのチャネルの信号をビット多重するため、符号化により増大したチャネルを除く他のチャネルの遅延時間の増大を抑制できる。また、送信装置でのバッファ量に応じてビット列に対する重みを設定するため、送信待ち時間に極端な差が出ることを抑制できるとともに、バッファ量が０のチャネルがあっても、ビット多重する際に多重化信号に空きビットを作ることがないため、通信帯域を効率よく使用することができる。さらに、ビット誤り率を受信装置において検出して送信装置にフィードバックさせて符号長を再設定することにより、許容ビット誤り率以下の通信が可能となり、通信環境を劣化させることなく維持することができる。
【００４７】
また、本発明に係る送信装置は、上記いずれかの送信装置である。
【００４８】
本発明に係る送信装置は、総てのチャネルの信号をビット多重するため、符号化により増大したチャネルを除く他のチャネルの遅延時間の増大を抑制できる。また、送信装置でのバッファ量に応じてビット列に対する重みを設定するため、送信待ち時間に極端な差が出ることを抑制できるとともに、バッファ量が０のチャネルがあっても、ビット多重する際に多重化信号に空きビットを作ることがないため、通信帯域を効率よく使用することを可能とする。
【００４９】
また、本発明に係る受信装置は、上記いずれかの受信装置である。
【００５０】
本発明に係る受信装置は、ビット誤り率を受信装置において検出して送信装置にフィードバックさせて符号長を再設定することにより、許容ビット誤り率以下の通信が可能となり、通信環境を劣化させることなく維持することを可能とする。
【００５１】
また、本発明に係る多重通信方法は、送信装置がＮ（ただし、Ｎは２以上の整数とする。）個のチャネルの信号を多重化した多重化信号を送信し、前記送信装置と対向接続される受信装置が前記送信装置から送信される前記多重化信号を受信する多重通信方法であって、前記送信装置は、前記Ｎ個のチャネルの信号のうちｐ（ただし、ｐはＮ以下の自然数とする。）個のチャネルの信号を所定の符号化方式で符号化し、符号化した符号化信号のビット列及び前記Ｎ個のチャネルの信号のうち前記ｐ個のチャネルの信号を除く（Ｎ−ｐ）個のチャネルの信号のビット列にそれぞれ所定の重みを付与して前記多重化信号を生成して所定の通信方式で送信し、前記受信装置は、前記送信装置から送信される前記多重化信号を受信し電気信号として出力してＮ個に分配し、分配したＮ個の前記多重化信号のうちｐ個の前記多重化信号を前記符号化方式に対応してチャネル毎に復号化することを特徴とする。
【００５２】
このように、チャネル毎に符号化処理を行うことにより、各チャネルで異なる許容ビット誤り率を設定できる。そのため、通信データの種類によって柔軟な通信環境の選択が可能となる。また、送信装置において、チャネル毎に異なる重みを付与して多重化することにより、あるチャネルの信号について符号化により通信データ量が増加しても、増加した通信データの送信終了を待つことなく他のチャネルの信号も送信できるため、他のチャネルの遅延時間の増大を抑制することができる。また、複数のチャネルについてチャネル毎に所定の符号化方式で符号化するため、許容ビット誤り率を通信チャネル毎に確保して、通信環境が悪化しても通信可能なチャネルを確保することができる。さらに、重み、符号又は符号長を変えれば、チャネル毎に通信データが増減しても通信帯域の効率的な利用が可能となる。
【００５３】
上記の多重通信方法において、前記符号化方式を所定の符号長の拡散符号による直接拡散符号化方式とし、前記受信装置は、受信した前記多重化信号を自動利得増幅してＮ個に分配し、分配した前記Ｎ個の多重化信号のうち前記ｐ個の多重化信号を除く（Ｎ−ｐ）個の多重化信号を前記多重化信号から再生したクロック信号に同期させて前記（Ｎ−ｐ）個の多重化信号をさらに識別再生し、前記ｐ個の多重化信号を復号する際に、前記受信装置は、前記多重化信号と前記拡散符号との相関をとり、相関をとった相関信号を前記相関信号から再生したクロック信号に同期させて前記Ｎ個のチャネルの信号を識別再生することが望ましい。
【００５４】
このように、多重化信号と拡散符号との相関を取ることにより、別途クロック信号を用いなくても符号化したチャネルの信号を効率的に復号化することができる。
【００５５】
また、上記の多重通信方法において、前記符号化方式を所定の符号長の拡散符号による直接拡散符号化方式とし、前記受信装置は、受信した前記多重化信号を自動利得増幅してＮ個に分配し、分配した前記Ｎ個の多重化信号のうち前記ｐ個の多重化信号を除く（Ｎ−ｐ）個の多重化信号をそれぞれ前記多重化信号から再生したクロック信号と第１参照信号とのいずれか一方に同期させて前記（Ｎ−ｐ）個の多重化信号をさらに識別再生し、前記ｐ個の多重化信号を復号する際に、前記多重化信号と前記拡散符号との相関をとり、相関をとった相関信号を前記相関信号から再生したクロック信号に同期させて前記ｐ個のチャネルの信号を識別再生し、前記ｐ個の多重化信号のうちｑ（ただし、ｑはｐ以下の自然数とする。）個についてｑ個の前記チャネルの信号を識別再生する際に、識別再生と共に前記相関信号から再生した前記クロック信号に同期するｑ個のクロック信号を生成し、前記（Ｎ−ｐ）個の多重化信号を識別する際に前記第１参照信号を前記ｑ個のクロック信号のうちいずれかのクロック信号とすることが望ましい。
【００５６】
復号化した信号を識別再生する際に、第１参照信号として、予め生成されたクロック信号を用いることにより、安定に識別再生することが可能となる共に、多重化信号又はクロック信号のいずれかを選択してデータ再生のクロック信号として用いることにより、再生誤りを防いで通信帯域を効率的に利用することができる。
【００５７】
また、上記の多重通信方法において、前記符号化方式を所定の符号長の拡散符号による直接拡散符号化方式とし、前記受信装置は、受信した前記多重化信号を自動利得増幅してＮ個に分配し、分配した前記Ｎ個の多重化信号のうち前記ｐ個の多重化信号を除く（Ｎ−ｐ）個の多重化信号をそれぞれ識別再生し、前記ｐ個の多重化信号を復号する際に、前記多重化信号と前記拡散符号との相関をとり、相関をとった相関信号を前記相関信号から再生したクロック信号と第２参照信号とのいずれか一方に同期させて前記ｐ個のチャネルの信号を識別再生し、前記ｐ個の多重化信号のうちｑ（ただし、ｑはｐ以下の自然数とする。）個についてｑ個の前記チャネルの信号を識別再生する際に、識別再生と共に前記相関信号から再生した前記クロック信号と前記第２参照信号とのいずれか一方に同期するｑ個のクロック信号を生成し、前記ｐ個のチャネルの信号を識別再生する際に、前記第２参照信号を他の前記第２参照信号に同期する前記ｑ個のクロック信号のうちいずれかのクロック信号とすることが望ましい。
【００５８】
相関信号を識別再生する際に、第２参照信号として、予め生成された他のチャネルのクロック信号を用いることにより、安定に識別再生することが可能となる共に、相関信号又はクロック信号のいずれかを選択してデータ再生のクロック信号として用いることにより、再生誤りを防いで通信帯域を効率的に利用することができる。
【００５９】
また、上記の多重通信方法において、前記受信装置は、復号化した前記ｐ個のチャネルの信号からチャネル毎にビット誤り率を測定し、測定したｐ個の前記ビット誤り率がそれぞれ許容ビット誤り率以下となるように前記Ｎ個のチャネルの信号に対する前記重みの大きさ及び前記ｐ個のチャネルの信号に対する前記拡散符号又は前記拡散符号の符号長を決定して前記送信装置に通知し、前記送信装置は、前記受信装置から通知された前記重みの大きさ、前記拡散符号又は前記拡散符号の符号長に従って前記重みの大きさ、前記拡散符号又は前記拡散符号の符号長を設定することが望ましい。
【００６０】
このように受信装置側でビット誤り率をモニタして、各チャネルのビット誤り率が許容ビット誤り率以下となるように重み、拡散符号又は拡散符号の符号長を決定することにより、符号化により通信データが増大しても通信環境を劣化させることなく維持することができる。
【００６１】
また、上記の多重通信方法において、前記送信装置は、前記ｐ個のチャネルの信号を符号化する前に前記ｐ個のチャネルの信号を予めチャネル毎にバッファに格納し且つ前記Ｎ個のチャネルの信号を多重化する前に前記（Ｎ−ｐ）個のチャネルの信号を予めチャネル毎にバッファに格納し、格納した前記Ｎ個のチャネルの信号の量をバッファ毎に測定し、測定したバッファ量を通知する通知信号を生成して前記ｐ個のチャネルの信号のいずれか１のチャネルの信号として送信し、前記受信装置は、前記送信装置から送信された前記通知信号及び測定した前記ｐ個のビット誤り率に基づいて前記重みの大きさ、前記拡散符号又は前記拡散符号の符号長を決定することが望ましい。
【００６２】
このように、送信装置に格納されているバッファ量及び受信装置でのビット誤り率に基づいて重みの大きさ、拡散符号又は拡散符号の符号長を設定することにより、バッファ量が増大しても通信環境を劣化させずに維持することができる。
【００６３】
また、上記の多重通信方法において、前記送信装置が、前記ｐ個のチャネルの信号を符号化する前に前記ｐ個のチャネルの信号を予めチャネル毎にバッファに格納し且つ前記Ｎ個のチャネルの信号を多重化する前に前記（Ｎ−ｐ）個のチャネルの信号を予めチャネル毎にバッファに格納し、格納した前記Ｎ個のチャネルの信号の量をバッファ毎に測定し且つ測定したバッファ量に対応する所定の値に、前記Ｎ個のチャネルの信号に対する前記重みＷｉ及び前記ｐ個のチャネルの信号に対する前記拡散符号の符号長Ｌｊ（ただし、ｉはＮ以下で前記Ｎ個のチャネルの信号のそれぞれのチャネルに対応し、ｊはｐ以下で前記ｐ個のチャネルの信号のそれぞれのチャネルに対応する。）を設定する場合、前記受信装置は、前記（Ｎ−ｐ）個の多重化信号を再生する前に予め前記多重化信号を所定時間遅延させ、前記多重化信号を遅延させる際に、前記受信装置は、前記所定時間ｄｉ（ただし、ｉ＝ｊでｄｉはチャネル毎にＬｊ×（１＋Ｗｉ）の自然数倍とする。）だけ遅延させることが望ましい。
【００６４】
所定時間をｄｉとすることにより、クロック信号の先頭に多重化信号のうち符号化されていない（Ｎ−ｐ）個のチャネルの信号の先頭のビットを合わせることができる。そのため、不要に遅延させることがなく通信速度を維持することができる。
【発明の効果】
【００６５】
本発明に係る多重通信システム及び多重通信方法では、通信帯域を効率的に利用し、符号化により通信データが増大する通信チャネルを除く通信チャネルの遅延時間及び符号化する通信チャネルのビット誤り率の増大を回避して通信環境を維持することが可能な多重通信システム及び多重通信方法を提供することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６６】
以下に、本発明に係る多重通信システム及び多重通信方法について実施形態を示して詳細に説明するが、本発明は、以下の記載に限定して解釈されない。なお、本明細書及び図面において番号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。さらに、同一の構成要素が複数ある場合には、同一の番号のあとにハイフンを付加して区別することとする。
【００６７】
図１に、本実施形態に係る多重通信システム２のブロック構成図を示す。また、図２から図５に他の形態に係る多重通信システムのブロック構成図を示す。
【００６８】
図１に示す多重通信システム２は、通信ネットワーク１０に接続された送信装置１１と、光伝送路３０を介して送信装置１１と対向接続される受信装置１２と、を有する。
【００６９】
送信装置１１は、通信ネットワーク１０から送信される通信データを含む信号を識別してチャネルＣＨ１又はチャネルＣＨ２のいずれか一方に出力する識別器２０と、識別器２０から出力される信号を格納するバッファ２１−１、２１−２と、バッファ２１−１から出力される信号を所定の符号化方式で符号化する符号器２２と、符号器２２から出力される符号化信号及びバッファ２１−２から直接出力される信号をビット単位で多重化して多重化信号を出力する多重化器２３と、多重化器２３から出力される多重化信号を所定の通信方式で送信する送信器２７と、を有する。また、本実施形態では、バッファ２１−１、２１−２に格納された通信データの量、即ちバッファ量をチャネル毎に測定するバッファ量測定器２６と、符号器２２での符号化方式を決定し、また多重化器２３での信号の多重化の際にビット列に付与する重みを設定する設定器２５と、バッファ量測定器２６で測定したバッファ量を通知する通知信号を生成してチャネルＣＨ１の信号として出力する通知信号生成器５３と、を有する。
【００７０】
ここで、識別器２０は、通信ネットワーク１０からの通信データを予め定められた識別規則に従って識別し、通信データを含む信号を出力する。例えば、通信データのデータフレーム中の優先度フィールドを参照して高優先順に通信データをチャネルＣＨ１及びＣＨ２に向けて出力する。
【００７１】
バッファ２１−１、２１−２は、例えばＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ  Ｉｎ  Ｆｉｒｓｔ  Ｏｕｔ）構成をとり、受信した順に信号を出力する。なお、格納する通信データがデータフレーム単位で格納可能であればいずれの格納形式であってもよい。このとき、バッファ量測定器２６は、バッファ２１−１、２１−２に格納された通信データの量、即ちバッファ量をチャネルＣＨ１及びＣＨ２毎に測定する。
【００７２】
符号器２２は、所定の符号化方式でバッファから出力される信号を符号長さＬ１の符号Ｃ１により符号化する。所定の符号化方式としては、ＤＥＳ（Ｄａｔａ  Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ  Ｓｔａｎｄａｒｄ）、ＲＳＡ（Ｒｉｖｅｓｔ−Ｓｈａｍｉｒ−Ａｄｌｍａｎ）及びＰＧＰ（Ｐｒｅｔｔｙ  Ｇｏｏｄ  Ｐｒｉｖａｃｙ）等の信号暗号化の際の符号化、ＡＤＰＣＭ（Ａｄａｐｔｉｖｅ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｐｕｌｓｅ  Ｃｏｄｅ  Ｍｏｄｕｒａｔｉｏｎ）、ＪＰＥＧ(Ｊｏｉｎｔ  Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ  Ｅｘｐｅｒｔ  Ｇｒｏｕｐ)及びＭＰＥＧ（Ｍｏｔｉｏｎ  Ｐｉｃｔｕｒｅ  Ｅｘｐｅｒｔｓ  Ｇｒｏｕｐ）等の音声／画像信号圧縮の際の符号化、ＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ  Ｃｈｅｃｋ）等の誤り訂正を行うための符号化、ＬＺ（Ｌｅｍｐｅｌ−Ｚｉｖ  ｃｏｄｉｎｇ）符号等の情報圧縮の際の符号化並びにＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）等の信号変調の際の符号化が例示できる。本実施形態では、上記ＣＤＭＡ等の通信で適用される拡散符号によるＳＳ（Ｓｐｒｅａｄ  Ｓｐｅｃｔｒｕｍ）方式の符号化方式を適用した場合について説明する。拡散符号による直接拡散符号化方式は、符号化による通信データ量の増加率が他の符号化方式に比較して大きい。本実施形態では、通信データ量の増加率の大きい符号化方式においても遅延時間の増大の抑制効果を発揮することができる。
【００７３】
多重化器２３は、符号器２２から出力される符号化信号及びバッファ２１−２から直接出力される信号を各信号のビット列にそれぞれ重みＷ１及びＷ２を付与してビット単位で多重化し多重化信号として出力する。
【００７４】
なお、図１では、符号器２２を設けたチャネルを１つ、符号器２２を設けないチャネルを１つの合計２つのチャネルを設けた送信装置を示しているが、通信チャネルは、図２に示す他の形態のように、Ｎ個設けることができる。また、図２では、Ｎ個のチャネルの総てに符号器２２−１から２２−Ｎを設けたが、Ｎ個のチャネルのうちｐ個のチャネルを符号器を設けたチャネルとし、ｐ個を除く（Ｎ−ｐ）個のチャネルを符号器を設けないチャネルとすることもでき、また、符号器２２−１から２２−Ｎにおける符号長を１とすることにより実質符号器を設けないチャネルとすることもできる。このように所望の通信環境に応じて柔軟に符号器を設けることができる。図２に示すようにチャネル数をＮ個とした場合は、各チャネルにバッファ２１−１から２１−Ｎを設けることが望ましい。この場合、識別器２０は、所定の識別規則に従って、通信データをチャネルＣＨ１からＣＨＮに向けて出力する。また、バッファ量測定器２６は、バッファ２１−１から２１−Ｎのバッファ量をバッファごとに測定する。
【００７５】
ここで、図６に図１に示す多重化器から出力される多重化信号の構成の１例を示した概略図を示す。
【００７６】
まず、図１に示すバッファ２１−１から出力された信号は、符号器２２において図６に示すように符号長Ｌ１＝Ｌ（ただし、Ｌは任意の自然数とする。）でＬ倍の長さに符号化され、出力される。一方、図１に示すバッファ２１−２から出力される信号は、そのまま多重化器２３に入力される。ここで、図６に示すように１ビットの信号（信号のビットをＡｊで示す。）が図１に示す符号器２２に入力されたと仮定すると、符号長Ｌ１のチップレートは、符号器２２に入力される信号（図６において符号化しない信号のビットをＢｊ＋ｒ（ｒ＝１、２、・・・Ｎ）で示す。）のビットレートよりも短い。そのため、符号器２２では、後の多重化器２３での多重化を考慮し、符号化信号（図６において符号化信号のビットをＡｓｊ（ｓ＝１、２、・・・Ｌ）で示す。）のビットレートをバッファ２１−２から出力される信号のビットレートに合わせて出力することが望ましい。
【００７７】
次に、図１に示す多重化器２３では、符号器２２からの符号化信号のビット列に重みＷ１＝１を掛け合わせ、バッファ２１−２からの信号のビット列に重みＷ２＝Ｗ（ただし、Ｗは任意の自然数とする。）を掛け合わせて、図６に示すように、符号化信号Ａｓｊとバッファからの信号Ｂｊ＋ｒとを交互に配列して多重化して多重化信号を出力する。なお、図２に示すようにチャネル数をＮ個とした場合、多重化器２３は、Ｎ個のチャネルの信号のそれぞれのビット列に重みを掛け合わせ、例えば番号の若いバッファ２２−１から符号化信号の出力される順番に符号化信号を配列して出力することとする。
【００７８】
図６に示すように多重化して多重化信号を出力する場合、各チャネルＣＨ１及びＣＨ２の伝送速度の実効値ＶＣＨ１、ＶＣＨ２は、
ＶＣＨ１＝（１／Ｌ）×｛１／（１＋Ｗ）｝×Ｔ
（ただし、Ｔは多重化信号のビットレートとする。）
ＶＣＨ２＝｛Ｗ／（１＋Ｗ）｝×Ｔ
となる。
【００７９】
このように、重みＷ１及びＷ２をビット列に掛け合わせて多重化することにより、図１に示す符号器２２での符号化によりＬ倍の長さとなったチャネルＣＨ１の信号の送信完了を待つことなく、チャネルＣＨ２の信号を送信することができる。そのため、図１に示すバッファ２１−１からの信号のフレーム長とバッファ２１−２から出力される信号のフレーム長が同一であると仮定すると、チャネルＣＨ２の信号を通信ネットワーク１０から通信ネットワーク１３へ送信するのに要する遅延時間を、従来のフレーム毎に出力する場合と比較して（１＋１／Ｗ）／（１＋Ｌ）倍小さくすることができる。従って、短い遅延時間で、チャネルＣＨ１は低速であるが十分に小さい誤り率での通信を維持し、チャネルＣＨ２は高速での通信を維持することが可能となる。なお、図２に示すように、チャネル数をＮ個とした場合でも、符号化により通信データが増大したチャネルを除くチャネルの信号の遅延時間の増大を抑制できることは、種々のフレーム長に対して計算することにより検証できる。また、図２に示すように、複数のチャネルについて符号器を設けると、チャネル毎に所定の符号化方式で符号化するため、許容ビット誤り率を通信チャネル毎に確保して、通信環境が悪化しても通信可能なチャネルを確保することができる。さらに、重み、符号又は符号長を変えれば、チャネル毎に通信データが増減しても通信帯域の効率的な利用が可能となる。
【００８０】
図１に示す送信器２７は、多重化器２３から出力される多重化信号を所定の通信方式、例えばイーサネット（登録商標）形式で送信する。この場合、図１では、多重化信号を光に変換して光伝送路３０を介して送信する形態を示したが、図３に示すように、送信アンテナ（不図示）から無線信号３２により多重化信号を送信することとしてもよい。この場合、送信器２７を無線周波数帯での変調器とする。多重化信号の送信方法として光を適用すると電磁波による影響を受けずに高速の通信が可能となり、無線を適用すると、送信装置の設置位置が限定されないため、送信装置を、いずれの場所からでも通信が可能な無線装置として使用することが可能となる。
【００８１】
図１に示す設定器２５は、上記の重み、拡散符号又は拡散符号の符号長を設定する。設定器２５で重み、拡散符号又は拡散符号の符号長を設定することにより、通信環境に応じて送信装置１１での送信条件を柔軟に変えることが可能となる。
【００８２】
また、設定器２５は、バッファ量測定器２６で測定される各チャネルのバッファ量に基づいて、重みを設定することもできる。通信環境の変化として各チャネルのバッファ量の増減が考えられる。そのため、バッファ量の増減に応じて重みを可変することで、例えば、伝送速度の実効値を維持することができる。ここで、拡散符号を設定するとは、例えば拡散符号の０の並びや１の並びの配列を設定することをいう。
【００８３】
また、あるチャネルのバッファ量が０の場合、そのバッファ量の重みを０として多重化に全く寄与させないこととすれば通信帯域を効率的に使用することができる。つまり、図１においてはバッファ量測定器２６により測定されるチャネルＣＨ１のバッファ量をバッファ量Ｂ１とすると、バッファ量Ｂ１が０のときは、チャネルＣＨ１及びＣＨ２に対する重みＷ１及びＷ２を、それぞれＷ１＝０、Ｗ２＝１とする。一方、バッファ量Ｂ１が０より大きいときは、チャネルＣＨ１及びＣＨ２に対する重みＷ１及びＷ２を、それぞれＷ１＝１、Ｗ２＝Ｗとする。設定器２５が、このように重みをバッファ量に応じて動的に変更して設定することで、バッファ量Ｂ１が０のときはチャネルＣＨ２のバッファからの信号の通信データのみを読み出すことが可能となるためである。
【００８４】
また、設定器２５は、後に説明する受信装置１２で決定された重み、拡散符号又は拡散符号の符号長を受信器５６により受信し、受信した重み、拡散符号又は拡散符号の符号長に従って重み、拡散符号又は拡散符号の符号長を設定することも可能であるが、このことについては、受信装置１２の構成の説明の際に合わせて説明する。また、通知信号生成器５３は、受信装置１２に重み、拡散符号又は拡散符号の符号長を決定させるための情報として各チャネルのバッファ量を通知する信号を生成してチャネルＣＨ１の信号として出力する。
【００８５】
図１に示す受信装置１２は、送信装置１１の送信器２７から送信される多重化信号を送信器２７での通信方式に対応して電気信号に変換して出力する受信器４０と、受信器４０から出力される多重化信号を２個に分配する分配器４１と、分配器４１から出力される多重化信号の一方を送信装置１１での符号化方式に対応して復号化して出力する復号器４２と、を有する。また、受信装置１２は、分配器４１から出力される多重化信号の他方を、送信装置１１の多重化器２３から出力される信号の形で再生する再生器４３と、復号器４２から出力される信号のビット誤り率を測定する誤り率測定器６３と、誤り率測定器６３で測定されたビット誤り率に基づいて送信装置１１でのチャネルＣＨ１及びＣＨ２に対する重み並びにチャネルＣＨ１に対する拡散符号又は拡散符号の符号長を決定する重み・符号決定器４４と、重み・符号決定器４４で決定した重み、拡散符号又は拡散符号の符号長を所定の通信方式で送信装置に向けて送信する送信器６６と、を有する。また、受信装置１２は、分配復号化部４６から出力された通信データを処理するデータ処理部４５をさらに有する。なお、重み・符号決定器４４及び送信器６６は、重み、拡散符号又は拡散符号の符号長を通知する通知器の一部に含まれる。
【００８６】
受信器４０は、多重化信号を電気信号に変換する際、図１に示す形態の場合では、光伝送路３０を介して多重化信号を受信するため、フォトダイオード等の受光素子により光としての多重化信号を受光して電気信号に変換する。この電気信号は、アナログでそのまま出力されるものであってもよいし、また、必要な比較器（不図示）を用いてデジタル信号に変換して出力されたものであってもよい。一方、図３に示す多重通信システム４のように、無線通信の場合は、アンテナ（不図示）で受信した多重化信号を復調して出力することとしてもよいし、必要な比較器（不図示）を用いてデジタル信号に変換して出力するものであってもよい。
【００８７】
復号器４２は、分配器４１でビット列の構成が同一の信号として分配された多重化信号を、送信装置１１でのチャネルＣＨ１に対する符号化方式に対応して復号化する。また、再生器４３は、分配器４１でビット列の構成が同一の信号として分配された多重化信号を、送信装置１１の多重化器２３から出力される多重化信号を識別再生して出力する。受信器４０からデジタル信号として多重化信号が出力される場合、復号器４２は、符号化信号のみを抽出して拡散符号との相関を取ることで復号化することができる。また、再生器４３は、分配器４１から出力される多重化信号をそのまま出力することでよい。一方、受信器４０からアナログ信号として多重化信号が出力される場合は、復号器４２及び再生器４３は、以下に説明する構成とすることが望ましい。
【００８８】
図７に、１実施形態に係る復号器及び再生器のブロック構成図を示す。
【００８９】
図７に示す復号器４２は、分配器４１から出力される多重化信号と送信装置でのチャネルＣＨ１に対する拡散符号との相関をとる相関器４２１と、相関器４２１から出力される相関信号９３と相関信号９３から再生したクロック信号とを同期させてチャネルＣＨ１の信号を識別再生し且つ相関信号９３から再生したクロック信号に同期するクロック信号を出力する第２データ再生器としてのクロックデータ再生器４２２と、を有する。
【００９０】
相関器４２１は、例えば以下に説明する構成とすることができる。図１２に、相関器の１例を示したブロック構成図を示す。また、図１３に、図１２に示す相関器における弾性表面波マッチドフィルタのブロック構成図を示す。なお、ここでは、図１に示す送信器２７と受信器４０との間では、ベースバンド伝送されているものとする。
【００９１】
図１２に示す相関器５００は、多重化信号を分岐させた一方を反転させる反転回路１１１と、反転回路１１１からの出力信号のレベルをシフトさせるレベルシフト回路１１２と、レベルシフト回路１１２からの出力信号を周波数ｆｓで変調する変調回路１１４と、多重化信号を分岐させた他方を周波数ｆｓで変調する変調回路１１３と、変調回路１１３からの出力を分岐させた一方と拡散符号中「１」との相関をとる弾性表面波マッチドフィルタ１１５と、他方と拡散符号中「０」との相関をとる弾性表面波マッチドフィルタ１１８と、変調回路１１４からの出力を分岐させた一方と拡散符号中「１」との相関をとる弾性表面波マッチドフィルタ１１７と、他方と拡散符号中「０」との相関をとる弾性表面波マッチドフィルタ１１６と、弾性表面波マッチドフィルタ１１５及び弾性表面波マッチドフィルタ１１６からの出力信号を足し合わせた信号を整流する整流回路１１９と、整流回路１１９からの出力信号から高周波成分を除去するローパスフィルタ１２０と、弾性表面波マッチドフィルタ１１７及び弾性表面波マッチドフィルタ１１８からの出力信号を足し合わせた信号を整流する整流回路１２１と、整流回路１２１からの出力信号から高周波成分を除去するローパスフィルタ１２２と、ローパスフィルタ１２２からの出力信号を反転させる反転回路１２３と、ローパスフィルタ１２０及び反転回路１２３からの出力を足し合わせた信号を変調周波数ｆｓで復調する復調回路１２４と、を有する。
【００９２】
ここで、弾性表面波マッチドフィルタは、図１３に示すように、入力信号と拡散符号中「１」との相関をとる弾性表面波マッチドフィルタ１１５又は入力信号と拡散符号中「０」との相関をとる弾性表面波マッチドフィルタ１１６であり、それぞれの弾性表面波マッチドフィルタ１１５、１１６は、圧電体基板１４０と、圧電体基板１４０上に配置された送信電極１３１と、圧電体基板１４０上で送信電極１３１と所定の電極間距離を空けて配置された受信電極１３３と、を有する。
【００９３】
電極間距離は、図１２に示す変調周波数ｆｓと図１３に示す圧電体基板１４０の材料の音速とから決定される。送信電極１３１に入力された電気信号は、圧電体基板１４０の圧電効果により弾性表面波を励振する。励振された弾性表面波は圧電体基板１４０上を伝搬し、受信電極１３３へ到達して受信電極１３３により再び電気信号に変換される。このとき、受信電極１３３の配置を、拡散符号と送信側の多重化重みに応じた配置にしておく。これにより、受信電極１３３と励振された弾性表面波の波形とが一致したときに最大の出力が得られる。なお、上記は、拡散符号中「１」との相関をとる弾性表面波マッチドフィルタ１１５についての説明であるが、拡散符号中「０」との相関をとる弾性表面波マッチドフィルタ１１６についても原理は同様である。
【００９４】
図１２及び図１３では、拡散符号を「１０１１」とした例を示しており、図１２に示すように、チャネルＣＨ１の原信号が「１」である時、符号化及び多重化により、送信側から送信される信号は、多重化信号（「１．．．０．．．１．．．１．．．」）となる。ここで、「．．．」は、チャネルＣＨ２の信号を示している。相関器５００では、受信した多重化信号を弾性表面波マッチドフィルタ１１５に、多重化信号のうち反転回路１１１により反転させた信号「０．．．１．．．０．．．０．．．」を弾性表面波マッチドフィルタ１１６に、それぞれ入力する。図１３に示すように、弾性表面波マッチドフィルタ１１５では、それぞれ信号「１」のときだけ弾性表面波を励振させる。そして、励振した弾性表面波１３２は圧電体基板１４０上を伝搬し、受信電極１３３上に到達する。弾性表面波１３２の一部は受信電極１３３で電気信号に変換され、一部はなお先へ伝搬する。弾性表面波マッチドフィルタ１１５に入力された最初の信号「１」が受信電極１３７上に達したとき、弾性表面波マッチドフィルタ１１５及び弾性表面波マッチドフィルタ１１６の総ての受信電極上には励振された弾性表面波１３２、１３５が存在し、出力される電気信号は最大となり、相関ピークを得ることができる。原信号「０」に対しては、図１２に示す弾性表面波マッチドフィルタ１１７及び弾性表面波マッチドフィルタ１１８の組合せから相関ピークがえられる。
【００９５】
なお、図７に示す相関器４２１は、入力信号と拡散符号との相関を出力することができれば、図１２で説明した弾性表面波マッチドフィルタを適用した構成に限られない。また、同様に図１に示す送信器２７と受信器４０との間の伝送方式はベースバンド伝送に限られない。
【００９６】
このように多重化信号と拡散符号との相関を取ることにより、別途クロック信号を用いなくてもチャネルＣＨ１の信号を復号することができる。
【００９７】
また、図７に示すクロックデータ再生器４２２は、例えばＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ  Ｌｏｃｋｅｄ  Ｌｏｏｐ）回路を適用することができる。
【００９８】
ここで、図９にクロックデータ再生器の１例を示したブロック構成図を示す。
【００９９】
図９に示すクロックデータ再生器５０３は、ＩＮへの入力信号からクロック信号を抽出するＰＬＬ回路８３と、ＲＥＦへ入力されるクロック信号を検出して「１」を出力するクロック検出回路８４と、クロック検出回路８４からの信号「１」の入力によりＲＥＦへ入力されるクロック信号を出力し、信号「０」の入力によりＰＬＬ回路８３からのクロック信号を出力する信号切替回路８５と、信号切替回路８５から出力されるクロックの立ち上がりに同期してＩＮへの入力信号をラッチして出力するラッチ回路８６と、を有する。また、信号切替回路８５からの出力は、ラッチ回路８６への入力信号と分岐されてクロック信号として出力される。
【０１００】
ここで、ＩＮから入力された入力信号は、ＰＬＬ回路８３によりクロックが抽出される。ここで、ＲＥＦへの入力されるクロック信号がクロック検出回路８４により検出されれば、信号切替回路８５からは、ＲＥＦへ入力されるクロック信号が出力される。そして、ラッチ回路８６は、信号切替回路８５から出力されるクロック信号の立ち上がりに同期してＩＮへの入力信号をラッチしてデータ信号を出力する。
【０１０１】
なお、図７に示すクロックデータ再生器４２２は、入力信号からクロック信号とデータ信号とを抽出できれば、図９で説明した回路構成に限られない。
【０１０２】
このように、相関信号９３からクロック信号を抽出することにより、クロックの抽出を効率的に行うことができる。なお、クロックデータ再生器４２２から出力されるクロック信号は、後に説明する再生器４３において使用する。
【０１０３】
図７に示す再生器４３は、多重化信号を所定時間遅延させる遅延器４３１と、遅延器４３１から出力される遅延信号と第１参照信号９５とから多重化信号を再生する第１データ再生器としてのデータ再生器４３４と、復号器４２のクロックデータ再生器４２２からのクロック信号を選択する信号選択器４３３と、を有する。また、再生器４３は、クロック信号の周波数に応じてクロック信号のビットレートを多重化信号のビットレートに合わせるため、所定の逓倍数でクロック信号を逓倍する逓倍器４３２と、を有する。
【０１０４】
逓倍器４３２は、例えばＰＬＬ回路を適用することができる。本実施形態では、多重化信号は、図６に示すようにＬビットのチャネルＣＨ１の符号化信号の各ビット間にチャネルＣＨ２のＷビットの符号化していない信号が挿入されているため、図７に示す復号器４２のクロックデータ再生器４２２から出力されるクロック信号のビットレートを１／｛Ｌ×（１＋Ｗ）｝ｂｉｔ／ｓとすると、逓倍器４３２での逓倍数ｍは、
ｍ＝Ｌ×（１＋Ｗ）
となる。なお、本実施形態では、２つのチャネルでの多重化信号の場合を示しているが、Ｎ個のチャネルでの多重化信号の場合は、多重化信号のフレーム長さ分とすることができ、送信装置で設定される重み・符号長さに応じて定めることができる。
【０１０５】
遅延器４３１は、例えば多重化信号を遅延線に通すことによって多重化信号の位相をシフトさせてもよいし、ＬＲＣで構成されるオールパスフィルタにより多重化信号の位相特性のみを変化させることとしてもよい。ここで、遅延器の具体的な構成例について説明する。
【０１０６】
図１０に、遅延器の１例を示したブロック構成図を示す。また、図１１に、図１０に示す遅延器における弾性表面波遅延線のブロック構成図を示す。
【０１０７】
図１０に示す遅延器５０２は、入力信号を周波数ｆｓで変調する変調回路８７と、変調回路８７からの出力信号を所定時間遅延する弾性表面波遅延線８８と、弾性表面波遅延線８８からの出力信号を整流する整流回路８９と、整流回路８９からの出力信号から高周波成分を除去するローパスフィルタ９７と、ローパスフィルタ９７からの出力信号を復調して原信号を取り出す復調回路９８と、を有する。ここで、弾性表面波遅延線８８は、図１１に示すように、圧電体基板９９と、圧電体基板９９上に配置された送信電極１０１と、圧電体基板９９上で送信電極１０１と所定の電極間距離を空けて配置された受信電極１０２と、を有する。
【０１０８】
図１１に示す弾性表面波遅延線８８において、送信電極１０１及び受信電極１０２のそれぞれの電極間ピッチ、並びに送信電極１０１と受信電極１０２との電極間距離は、変調周波数ｆｓと、圧電体基板９９の材料の音速とから決定される。送信電極１０１に入力された電気信号は圧電体基板９９の圧電効果により弾性表面波１００を励振する。励振された弾性表面波１００は、圧電体基板９９上を伝搬し、受信電極１０２へ到達し、受信電極１０２により再び電気信号に変換され出力される。このとき、送信電極１０１と受信電極１０２との間を伝搬する時間だけ遅延するので、電極間距離を適当な距離にすることで、弾性表面波遅延線８８への入力信号を所定時間遅延させることができる。
【０１０９】
なお、図７に示す遅延器４３１は、信号を所定時間遅延させることができればよく、図１０に示す弾性表面波遅延線８８を適用した構成に限られない。
【０１１０】
本実施形態では、遅延器４３１での遅延時間ｄは、ｄ＝ｍ×ｎとすることが望ましい。ここで、ｍは、上記の逓倍数である。また、ｎは、チャネルＣＨ１の復号器４２のクロックデータ再生器４２２が相関器４２１からの相関信号９３からクロック信号を生成して出力するまでに必要とする相関信号９３のビット数とする。これにより、クロックデータ再生器４２２からのクロック信号の先頭のビットと多重化信号に含まれるチャネルＣＨ２の信号の先頭ビットとの同期を取ることができる。そのため、多重化信号を必要以上に遅延させることがなく伝送速度を低下させない。なお、本実施形態では、２つのチャネルでの多重化信号の場合を示しているが、Ｎ個のチャネルでの多重化信号の場合においても、遅延時間ｄｉについて、ｍを多重化信号のフレーム長さ分とし、ｎを、あるチャネルの復号器４２のクロックデータ再生器４２２が相関器４２１からの相関信号９３からクロック信号を生成して出力するまでに必要とする相関信号９３のビット数とすることができる。ここで、符号化チャネルに対する重みを１とし、符号化しないチャネルに対する重みＷｉを総てのチャネルに対して等しくとる場合、ｄｉをＬｊ×（１＋Ｗｉ）の自然数倍とする。
【０１１１】
データ再生器４３４は、復号器４２のクロックデータ再生器４２２と同様の構成をしており、遅延器４３１からの遅延信号９６と第１参照信号９５とから多重化信号を識別再生して出力する。ここで、第１参照信号９５として、遅延器４３１からの遅延信号９６のみを使用することもできるが、逓倍器４３２からのクロック信号を使用することが望ましい。このように、予めクロックデータ再生器４２２で生成したクロック信号を第１参照信号９５として用いると、多重化信号の高安定な識別再生を可能とする共に、多重化信号又はクロックデータ再生器４２２からのクロック信号のいずれかを選択してデータ再生のクロック信号として用いることにより、再生誤りを防いで通信帯域を効率的に利用することができる。
【０１１２】
信号選択器４３３は、第１参照信号９５として、逓倍器４３２からのクロック信号を選択して出力する。ここで、送信装置においてチャネルＣＨ１への入力がない場合は、復号器４２のクロックデータ再生器４２２からクロック信号が出力されないため、信号選択の際、信号選択器４３３は、送信装置においてチャネルＣＨ１への入力が存在する場合には、クロック信号を選択する。なお、送信装置におけるチャネルＣＨ１への入力の有無を検出は、後に説明する重み・符号決定器４４によりクロックデータ再生器４２２から出力されるチャネルＣＨ１の信号を検出の有無を判断することにより行う。このように、信号選択器４３３で信号選択して出力することにより、無通信の信号を使用しないようにして再生誤りを防いで通信帯域を効率よく使用することが可能となる。
【０１１３】
なお、図１では、送信装置１１の構成に合わせて復号器４２をチャネルに１つ設けた受信装置１２を示しているが、通信チャネルは、図２に示す他の形態のように、送信装置７０の構成に合わせてＮ個設けることができる。また、図２では、Ｎ個のチャネルの総てに復号器４２−１から４２−Ｎを設けたが、送信装置７０の構成に合わせてＮ個のチャネルのうちｐ個のチャネルに復号器４２−１から４２−ｐを設け、ｐ個を除く（Ｎ−ｐ）個のチャネルに復号器を設けないこともできる。この場合の復号器の構成について説明する。
【０１１４】
図８は、復号器を２以上設けた場合の、１実施形態に係る復号器のブロック構成図である。
【０１１５】
図８に示す復号器４２−１は、図７に示す相関器４２１及びクロックデータ再生器４２２の他に、クロックデータ再生器４２２の前段で多重化信号を予め所定時間遅延させて出力する遅延器４２３と、他のいずれかの復号器のクロックデータ再生器から出力されるクロック信号の検出によりクロック信号を第２参照信号９４として出力する信号選択器４２５と、信号選択器４２５の前段部でクロック信号を所定の逓倍数で逓倍する逓倍器４２４と、を備える。また、図８では、（Ｎ−１）個の復号器のうちいずれの復号器からのクロック信号を選択するクロック信号選択器４２６をさらに有する。
【０１１６】
遅延器４２３は、図７において説明した再生器４３の遅延器４３１と同様の構成で、図８に示すいずれかのチャネルのクロック信号の出力と多重化されたチャネルＣＨ１の信号の先頭ビットとの同期を取ることができる。また、逓倍器４２４も同様に図７において説明した逓倍器４３２と同様の構成で、図８に示すいずれかのチャネルのクロック信号の周波数に応じてクロック信号のビットレートをクロックデータ再生器４２２に入力される多重化信号のビットレートに合わせるため設けたものである。
【０１１７】
クロック信号選択器４２６は、クロック信号の入力があるもののいずれかを選択して出力する。このように、クロック信号選択器４２６で信号選択して出力することにより、無通信の信号を使用しないようにして再生誤りを防いで通信帯域を効率よく使用することが可能となる。このとき、図８に示すクロック信号選択器４２６でのクロック信号として、重みが０より大きく、符号長が最も長いチャネルのクロック信号を他の総てのチャネルの復号器の第２参照信号として選択してもよい。悪化した通信環境であっても、安定した参照信号を得ることができる。また、信号選択器４２５は、いずれかのクロック信号の入力がある場合には、当該クロック信号を第２参照信号９４として採用する。このように、信号選択器４２５で信号選択して出力することにより、無通信の信号を使用しないようにして再生誤りを防いで通信帯域を効率よく使用することが可能となる。なお、クロック信号選択器４２６及び信号選択器４２５において、クロック信号の入力の検出は、後に説明する重み・符号決定器４４により行うこととする。
【０１１８】
予めクロックデータ再生器４２２で生成したクロック信号を第２参照信号９４として用いると、符号化された信号の高安定な識別再生を可能とする共に、相関信号又はクロックデータ再生器４２２からのクロック信号のいずれかを選択してデータ再生のクロック信号として用いることにより、再生誤りを防いで通信帯域を効率的に利用することができる。ここで、図２に示す復号器４２−１から４２−Ｎのそれぞれを図８に示す構成とする場合は、図２に示すＮ個の復号器４２−１から４２−Ｎのうち少なくとも１個の復号器を図７に示す復号器４２とする必要がある。いずれか１つのクロック信号は、多重化信号から抽出する必要があるためである。また、図８の構成の任意の２つの復号器について相互のクロック信号を入力し合うことも当然にできない。なお、図８では、チャネルＣＨ１の信号を復号する復号器４２−１を示したため、クロック信号選択器４２６に入力されるクロック信号をチャネルＣＨ１を除くチャネルＣＨ２からチャネルＣＨＮのクロック信号としたが、他のチャネルに対する復号器において図８に示す構成とする場合は、当該他のチャネルのクロック信号を除くクロック信号をクロック信号選択器４２６に入力することとする。
【０１１９】
図１に示す重み・符号決定器４４は、重みの大きさ、拡散符号又は前記拡散符号の符号長を、送信装置１１から受信する多重化信号に基づいて決定する。また、重み・符号決定器４４は、図７に示す復号器４２内の相関器４２１の相関符号、逓倍器４３２内の逓倍数の設定及び遅延器４３１での遅延時間の設定、並びに信号選択器４３３における信号選択及び図８に示すクロック信号選択器４２６における信号選択、並びに相関器４２１の相関符号の設定、遅延器４２３での遅延時間の設定及び逓倍器４２４での逓倍数の設定を行う。さらに図１に示す重み・符号決定器４４は、決定した重み、拡散符号又は拡散符号の符号長を送信器６６から伝送路３１を介して送信装置１１に送信する。ここで伝送路３１は、光伝送路３０と平行して敷設された光伝送路とすることができる。また、光伝送路３０の物理媒体中、送信器が使用する波長領域と別の波長領域を符号化・重み通知信号送信器が使用してもよい。また、図３に示す形態のように、無線信号３４により重み、拡散符号又は拡散符号の符号長を送信することとしてもよい。送信装置１１の設定器２５は、受信装置１２から送信される重み、拡散符号又は拡散符号の符号長に従って、チャネルＣＨ１、ＣＨ２に対する重み、拡散符号又は拡散符号の符号長を設定する。
【０１２０】
このように、受信装置１２において送信装置１１の送信制御を行うことにより、受信装置１２において送信装置１１の送信状態を認識しながら通信することが可能となる。そのため、通信環境が劣化した場合でも、重み、拡散符号又は拡散符号の符号長を変化させて、通信環境を早急に回復させることができる。
【０１２１】
また、重み・符号決定器４４は、誤り率測定器６３で測定されるビット誤り率が予めチャネルＣＨ１に定められた許容ビット誤り率以下となるように重み、拡散符号又は拡散符号の符号長を決定する。例えば、誤り率測定器６３で測定されるビット誤り率が大きいほどに符号長を長く設定することとする。また、ビット誤り率が大きいほどに復号器４２での復号誤りが存在するとも考えられることから、例えばチャネルＣＨ１に対する重みを大きくして図７に示す相関器４２１での相関精度を高めるようにしてもよい。また、同様に拡散符号の配列を決定することとしてもよい。
【０１２２】
このように、重み・符号決定器４４を設けることにより、符号化信号のビット誤り率に対して動的に重み、拡散符号又は拡散符号の符号長を設定することが可能となるため、ビット誤り率が急増することを防止し、通信環境を劣化させることなく維持することができる。
【０１２３】
ここで、図１に示す送信装置１１において、チャネルＣＨ１の信号に対する重みをＷ１とし、チャネルＣＨ２の信号に対する重みをＷ２とし且つチャネルＣＨ１の信号に対する許容ビット誤り率をｅとした場合、重み・符号決定器４４は、誤り率測定器６３で測定されるビット誤り率をｅｍとして、ｅｍがｅ未満のときは拡散符号の符号長をＬ１に決定し、ｅｍがｅ以上のときは拡散符号の符号長をＬ２に決定する。
【０１２４】
このようにビット誤り率が増加した場合には符号長を長くしてチャネルＣＨ１のビット誤り率を低下させる。一方、ビット誤り率が許容ビット誤り率以下であれば通信条件を満たしているため、符号長を短くして符号化による通信データ量の増加を抑えることによりチャネルＣＨ１の信号の実効的な通信速度を上げ、効率的に通信帯域を利用することができる。
【０１２５】
また、図１に示す重み・符号決定器４４は、通知信号生成器５３から出力される通知信号から送信装置１１のバッファ２１−１、２１−２に格納されたバッファ量を取得する。そして、取得したバッファ量及び誤り率測定器６３の測定するビット誤り率に基づいて重みの大きさ、拡散符号又は拡散符号の符号長を決定する。ここで、例えば、通知信号により取得したバッファ量の多いバッファの通信データを減少させるため、符号長を短く設定し、又は重みを大きく設定した場合に、ビット誤り率が増加することが考えられるため、重み・符号決定器４４は、ビット誤り率とバッファ量とのトレードオフを考慮して重み、拡散符号又は拡散符号の符号長を設定する。
【０１２６】
このように、送信装置１１に格納されているバッファ量及び受信装置１２でのビット誤り率に基づいて重み、拡散符号又は拡散符号の符号長を設定することにより、バッファ量が増大しても通信環境を劣化させることなく維持することができる。
【０１２７】
なお、図１では、送信装置１１の構成に合わせて、復号器４２をチャネルＣＨ１に１つ設けた受信装置１２を示しているが、通信チャネルは、図２に示す形態のように、送信装置１１の構成に合わせてＮ個設けることができる。また、図２では、Ｎ個のチャネルの総てに復号器４２−１から４２−Ｎを設けたが、送信装置１１の構成に合わせてＮ個のチャネルのうちｐ個のチャネルに復号器を設けることもできる。この場合、誤り率測定器は、復号器を設けたチャネルに１つずつ設け、重み・符号決定器４４は、各誤り率測定器でチャネル毎に測定される誤り率に基づいて重み、拡散符号又は拡散符号の符号長を決定することとなる。
【０１２８】
また、図１に示す受信装置１２のデータ処理部４５は、必要に応じて通信データを加工し、通信ネットワーク１３へ送信する。例えば、データ処理部４５が行う通信データの加工には、ＶＬＡＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）タグの挿入・削除がある。
【０１２９】
以上、本実施形態に係る多重通信システムの構成について説明したが、図４及び図５に示すように、上記の送信装置を送信装置７０−１から７０−ＭとしてＭ個設けることもできる。なお、図４に示す多重通信システム５は、送信装置７０−１から７０−Ｍと受信装置８０との間で光通信を行う形態を示し、図５に示す多重通信システム６は、送信装置７０−１から７０−Ｍと受信装置８０との間で無線通信を行う形態を示している。図４に示すように光通信を行う場合は、光伝送路３０に光スプリッタ３３を設けて送信装置７０−１から７０−Ｍから出力される信号光を合波して受信装置８０に送信する。
【０１３０】
また、図４及び図５に示す受信装置８０は、上述した分配復号化部を分配復号化部８２−１から８２−ＭとしてＭ個備える。そして、図４に示す受信装置８０において受信器４０は、Ｍ個の送信装置７０−１から７０−Ｍから受信したＭ個の多重化信号を多重化信号毎にＭ個の分配復号化部８２−１から８２−Ｍに向けて出力する。受信器４０は、例えば送信装置毎に異なるタイムスロットを用いるＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）、異なる波長を用いるＷＤＭＡ（Ｗａｖｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）又は異なる符号を用いるＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）を適用して分波することができる。
【０１３１】
また、図５に示す受信装置８０において受信器４０は、Ｍ個の送信装置７０−１から７０−Ｍから受信したＭ個の多重化信号を多重化信号毎にＭ個の分配復号化部８２−１から８２−Ｍに向けて出力する。この場合、受信器４０は、無線分波器であり、例えば無線周波数帯での復調器を適用することができる。
【０１３２】
図４及び図５に示すように１対多の多重通信システム５、６においても、送信装置７０−１から７０−Ｍにおいて総てのチャネルの信号をビット多重するため、符号化により増大したチャネルを除く他のチャネルの遅延時間の増大を抑制できる。また、送信装置７０−１から７０−Ｍでのバッファ量に応じてビット列に対する重みを設定するため、送信待ち時間に極端な差が出ることを抑制できるとともに、バッファ量が０のチャネルがあっても、ビット多重する際に多重化信号に空きビットを作ることがないため、通信帯域を効率よく使用することができる。さらに、ビット誤り率を受信装置８０において検出して送信装置７０−１から７０−Ｍにフィードバックさせて符号長を再設定することにより、許容ビット誤り率以下の通信が可能となり、通信環境を劣化させることなく維持することができる。
【０１３３】
次に図２、図７及び図８を参照して本実施形態に係る多重通信方法について説明する。なお、図２、図７及び図８では、便宜上、ｐ個の符号器で符号化を行い、ｐ個の復号器で復号化を行うこととするが、符号化及び復号化は、Ｎ個の符号器及び復号器のうち任意のｐ個で行うことができる。また、図２、図７及び図８では、符号器及び復号器は、符号化及復号化を行うために設けているが、符号長を１とすることにより符号化及び復号化をしないでそのまま信号を通過させることもできる。そのため、Ｎ個のチャネルの信号のうちｐ個の符号化及び復号化を行うチャネルの信号を除く（Ｎ−ｐ）個のチャネルの信号については符号化及び復号化を行わないこととする。
【０１３４】
図２に示す送信装置７０がＮ個のチャネルの信号を多重化した多重化信号を送信する際に、送信装置７０は、Ｎ個のチャネルの信号のうちｐ個のチャネルの信号を符号器２２−１から２２−ｐにおいてそれぞれ所定の符号化方式で符号化する。符号化には、前述したように、暗号化、音声／画像信号圧縮、情報圧縮、誤り訂正又は拡散符号による変調をする際に適用される符号化を例示できる。また、Ｎ個のチャネルの信号のうちｐ個のチャネルの信号を除く（Ｎ−ｐ）個のチャネルの信号については、符号器において符号化を行わずにそのまま出力する。
【０１３５】
そして、多重化器２３において、符号器２２−１から２２−ｐからのｐ個の符号化信号及び（Ｎ−ｐ）個の符号化をしていないチャネルの信号のビット列にそれぞれ所定の重みを付与して多重化信号を生成する。その後、送信器２７から所定の通信方式で送信する。送信器２７からの通信方法は、前述したように、無線、有線を問わない。
【０１３６】
このように、チャネル毎に符号化処理を行うことにより、各チャネルで異なる許容ビット誤り率を設定できる。そのため、通信データの種類によって柔軟な通信環境の選択が可能となる。また、送信装置７０において、チャネル毎に異なる重みを符号化信号のビット列に付与して多重化することにより、あるチャネルの信号について符号化により通信データ量が増加しても、増加した通信データの送信終了を待つことなく他のチャネルの信号も送信できるため、他のチャネルの遅延時間の増大を抑制することができる。また、複数のチャネルについてチャネル毎に所定の符号化方式で符号化するため、許容ビット誤り率を通信チャネル毎に確保して、通信環境が悪化しても通信可能なチャネルを確保することができる。さらに、重み、符号又は符号長を変えれば、チャネル毎に通信データが増減しても通信帯域の効率的な利用が可能となる。
【０１３７】
次に、送信装置７０と対向接続される受信装置８０が送信装置７０から送信される多重化信号を受信する際に、受信装置８０は、送信装置７０から送信される多重化信号を受信器４０において受信し電気信号として出力する。ここで、受信器４０は、前述したように、送信装置７０の送信器２７からの通信方式に合わせて多重化信号を受信する。つまり、送信器２７が光通信を行う場合は、受信器４０を光受信器とし、送信器２７が無線通信を行う場合には、受信器４０を無線受信器とする。そして、受信装置８０は、受信器４０で受信した多重化信号を分配器４１でＮ個に分配し、そのうちｐ個の多重化信号について、復号器４２−１から４２−ｐで送信装置７０での符号化方式に対応してチャネル毎に復号化する。
【０１３８】
ここで、符号化方式として拡散符号による直接拡散方式を採用した場合の多重通信方法について説明する。
【０１３９】
図２に示す受信装置８０は、受信器４０で受信した多重化信号を電気信号として出力する際に、自動利得増幅する。そして、分配器４１でＮ個に分配する。その後、受信装置８０は、分配したＮ個の多重化信号のうちｐ個の多重化信号を除く（Ｎ−ｐ）個の多重化信号をそれぞれ図７に示すデータ再生器４３４において遅延信号９６から再生したクロック信号又は第１参照信号９５に同期させて多重化信号を識別再生する。なお、図２に示す受信装置８０は、（Ｎ−ｐ）個のチャネルの信号に対してそれぞれ図７に示す再生器４３を有していて、各再生器について上記の識別再生を行う。
【０１４０】
一方、図２に示す受信装置８０は、ｐ個の多重化信号からｐ個のチャネルの信号を復号する際に、図７に示す相関器４２１で多重化信号と拡散符号との相関をとり、相関をとった相関信号９３をクロックデータ再生器４２２において相関信号９３から再生したクロック信号に同期させてＮ個のチャネルの信号のいずれかを識別再生する。また、クロックデータ再生器４２２は、信号を識別再生すると共に、相関信号９３から再生したクロック信号に同期したクロック信号を出力する。なお、図２に示す受信装置８０は、Ｎ個のチャネルの信号に対してそれぞれ図７に示す復号器４２を有していて、各復号器について上記の識別再生を行う。
【０１４１】
ここで、クロックデータ再生器４２２においてデータ再生に用いるクロック信号として、図７に示す相関器４２１から出力される相関信号９３からのもの用いることもでき、図８に示すように、他のチャネルのクロックデータ再生器から出力されるクロック信号のいずれかをクロック信号選択器４２６及び信号選択器４２５で選択して用いることもできる。この場合、クロック信号選択器４２６及び信号選択器４２５での信号選択は、各チャネルのクロックデータ再生器から出力される符号化されたチャネルの信号を重み・符号決定器４４で検出して行うこととする。そして、クロックデータ再生器４２２は、信号を識別再生すると共に、相関信号９３から再生したクロック信号又は第２参照信号９４に同期したクロック信号を出力する。また、ビットの先頭を合わせるため、予め遅延器４２３により多重化信号を遅延させる。なお、遅延器４２３による遅延は、相関器４２１の後段で行ってもよい。
【０１４２】
このように、図７に示す相関器４２１で多重化信号と拡散符号との相関を取ることにより、別途クロック信号を用いなくても符号化したチャネルの信号を復号化することができる。さらに、図８に示すように、クロックデータ再生器４２２で識別再生する際に、第２参照信号９４として、予め他のチャネルのクロックデータ再生器で生成されたクロック信号を用いることにより、安定に識別再生することが可能となる共に、相関信号又は他のクロックデータ再生器からのクロック信号のいずれかを選択してデータ再生のクロック信号として用いることにより、再生誤りを防いで通信帯域を効率的に利用することができる。
【０１４３】
また、データ再生器４３４においてデータ再生に用いるクロック信号として、図７に示すように分配器４１から出力される多重化信号からのものを用いることもでき、またｐ個の復号器のクロックデータ再生器から出力されるクロック信号のいずれかを選択して用いることもできる。この場合、信号選択は、各チャネルのクロックデータ再生器から出力される符号化されたチャネルの信号を重み・符号決定器４４で検出して行うこととする。また、ビットの先頭を合わせるため、予め遅延器４３１により多重化信号を遅延させる。
【０１４４】
このように、データ再生器４３４で識別再生する際に、第１参照信号９５として、予めクロックデータ再生器４２２で生成されたクロック信号を用いることにより、安定に識別再生することが可能となる共に、多重化信号又はクロックデータ再生器４２２からのクロック信号のいずれかを選択してデータ再生のクロック信号として用いることにより、再生誤りを防いで通信帯域を効率的に利用することができる。
【０１４５】
また、図２に示す受信装置８０は、復号器４２−１から４２−ｐで復号化したｐ個のチャネルの信号から誤り率測定器６３−１から６３−ｐでチャネル毎にビット誤り率を測定する。そして、測定したｐ個のビット誤り率を重み・符号決定器４４で取得し、各チャネルのビット誤り率が許容ビット誤り率以下となるようにＮ個のチャネルの信号に対する重みの大きさ及びｐ個のチャネルの信号に対する拡散符号又は拡散符号の符号長を決定する。そして、決定した重み、拡散符号又は拡散符号の符号長を、送信器６６により所定の通信方式で送信装置７０に通知する。
【０１４６】
一方、送信装置７０は、受信装置８０から通知された重みの大きさ、拡散符号又は拡散符号の符号長を受信器５６で受信し、受信した重み、拡散符号又は拡散符号の符号長に従って設定器２５において重みの大きさ、拡散符号又は拡散符号の符号長を設定する。受信装置８０では、例えば、ビット誤り率が許容ビット誤り率を超えて増加するほどに拡散符号の符号長を長くし、ビット誤り率が許容ビット誤り率以下で減少するほどに拡散符号の符号長を短く設定する。また、例えば、ビット誤り率が許容ビット誤り率を超えて増加するほどに重みを大きくし、ビット誤り率が許容ビット誤り率以下で減少するほどに重みを小さく設定する。重みを大きくすることにより単位長さあたりに含まれる符号化信号の量が増えるためビット誤り率を低下できると考えられる。
【０１４７】
このように受信装置８０側でビット誤り率をモニタして、各チャネルのビット誤り率が許容ビット誤り率以下となるように重み、拡散符号又は拡散符号の符号長を決定することにより、符号化により通信データが増大しても通信環境を劣化させることなく維持することができる。
【０１４８】
また、図２に示す送信装置７０は、Ｎ個のチャネルの信号を多重化する前に予めチャネル毎にバッファ２１−１から２１−Ｎに格納し、格納したＮ個のチャネルの信号の量をバッファ量測定器２６によりバッファ毎に測定する。そして、測定したバッファ量を通知する通知信号を通知信号生成器５３により生成してバッファ２１−ｐに格納し符号器２２−ｐにより符号化して送信する。なお、通知信号は、ｐ個のバッファ２１−１から２１−ｐのいずれに格納することとしてもよい。
【０１４９】
一方、受信装置８０は、送信装置７０から送信された通知信号及び誤り率測定器６３−１から６３−ｐで測定したｐ個のビット誤り率に基づいて重み・符号決定器４４で重みの大きさ、拡散符号又は拡散符号の符号長を決定する。ここで、例えば、通知信号により取得したバッファ量の多いバッファの通信データを減少させるため、符号長を短く設定し又は重みを大きく設定した場合に、ビット誤り率が増加することが考えられるため、重み・符号決定器４４は、ビット誤り率とバッファ量とのトレードオフを考慮して重み、拡散符号又は拡散符号の符号長を設定する。
【０１５０】
このように、送信装置７０に格納されているバッファ量及び受信装置８０でのビット誤り率に基づいて重み、拡散符号又は拡散符号の符号長を設定することにより、バッファ量が増大しても通信環境を劣化させることなく維持することができる。
【０１５１】
また、図２に示す送信装置７０においてバッファ量測定器２６で測定したバッファ量に対応する所定の値に重みＷｉ及び拡散符号の符号長Ｌｊを設定する場合、受信装置８０において多重化信号を識別再生するときは、受信装置８０は、図７に示す遅延器４３１による遅延時間を所定時間ｄｉだけ遅延させる。
【０１５２】
所定時間をｄｉとすることにより、クロック信号の先頭に多重化信号のうち符号化されていない（Ｎ−ｐ）個のチャネルの信号の先頭のビットを合わせることができる。そのため、不要に遅延させることがなく通信速度を維持することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１５３】
本発明の多重通信システム及び多重通信方法は、中継ネットワーク等の幹線系ネットワークのみならず、ローカルエリアネットワークやアクセスネットワークを構築する際の多重通信システム及び多重通信方法としても適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１５４】
【図１】１実施形態に係る多重通信システムのブロック構成図である。
【図２】１実施形態に係る多重通信システムのブロック構成図である。
【図３】１実施形態に係る多重通信システムのブロック構成図である。
【図４】１実施形態に係る多重通信システムのブロック構成図である。
【図５】１実施形態に係る多重通信システムのブロック構成図である。
【図６】多重化器から出力される多重化信号の構成の１例を示した概略図である。
【図７】１実施形態に係る復号器及び再生器のブロック構成図である。
【図８】１実施形態に係る復号器のブロック構成図である。
【図９】クロックデータ再生器の１例を示したブロック構成図である。
【図１０】遅延器の１例を示したブロック構成図である。
【図１１】図１０に示す遅延器における弾性表面波遅延線のブロック構成図である。
【図１２】相関器の１例を示したブロック構成図である。
【図１３】図１２に示す相関器における弾性表面波マッチドフィルタのブロック構成図である。
【符号の説明】
【０１５５】
２：多重通信システム
３：多重通信システム
４：多重通信システム
５：多重通信システム
６：多重通信システム
１０：通信ネットワーク
１１：送信装置
１２：受信装置
１３：通信ネットワーク
２０：識別器
２１−１から２１−Ｎ：バッファ
２２：符号器
２２−１から２２−Ｎ：符号器
２３：多重化器
２５：設定器
２６：バッファ量測定器
２７：送信器
２７−１から２７−Ｍ：送信器
２８：符号化多重部
３０：光伝送路
３１：伝送路
３２：無線信号
３２−１から３２−Ｎ：無線信号
３３：光スプリッタ
３４：無線信号
４０：受信器
４１：分配器
４２：復号器
４２−１から４２−Ｎ：復号器
４３：再生器
４４：重み・符号決定器
４５：データ処理部
４６：分配復号化部
５３：通知信号生成器
５６：受信器
５６−１から５６−Ｍ：受信器
６３：誤り率測定器
６３−１から６３−Ｎ：誤り率測定器
６６：送信器
７０：送信装置
７０−１から７０−Ｍ：送信装置
８０：受信装置
８２：分配復号化部
８２−１から８２−Ｍ：分配復号化部
８３：ＰＬＬ回路
８４：クロック検出回路
８５：信号切替回路
８６：ラッチ回路
８７：変調回路
８８：弾性表面波遅延線
８９：整流回路
９０：符号化多重部
９３：相関信号
９４：第２参照信号
９５：第１参照信号
９６：遅延信号
９７：ローパスフィルタ
９８：復調回路
９９：圧電体基板
１００：弾性表面波
１０１：送信電極
１０２：受信電極
１１１：反転回路
１１２：レベルシフト回路
１１３：変調回路
１１４：変調回路
１１５：弾性表面波マッチドフィルタ
１１６：弾性表面波マッチドフィルタ
１１７：弾性表面波マッチドフィルタ
１１８：弾性表面波マッチドフィルタ
１１９：整流回路
１２０：ローパスフィルタ
１２１：整流回路
１２２：ローパスフィルタ
１２３：反転回路
１２４：復調回路
１３１：送信電極
１３２：弾性表面波
１３３：受信電極
１３４：送信電極
１３５：弾性表面波
１３６：受信電極
１３７：受信電極
１４０：圧電体基板
４２１：相関器
４２２：クロックデータ再生器
４２３：遅延器
４２４：逓倍器
４２５：信号選択器
４２６：クロック信号選択器
４３１：遅延器
４３２：逓倍器
４３３：信号選択器
４３４：データ再生器
５００：相関器
５０２：遅延器
５０３：クロックデータ再生器
【図１】
2006352373.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2006352373.tif 000009
【図８】
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【図９】
2006352373.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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